Tendencias21

El cambio climático también afecta a los satélites

Un equipo de científicos estadounidenses ha comprobado que las capas más altas de la atmósfera están perdiendo densidad como consecuencia del efecto invernadero, lo que está afectando a los satélites de órbita baja. Un modelo informático de predicción de los cambios sufridos por esta capa atmosférica en su densidad, como consecuencia tanto de la contaminación humana como de la actividad solar, permite determinar el efecto que el deterioro de la termosfera tiene sobre las órbitas de los satélites y definir la cantidad necesaria de combustible que deben transportar, así como el momento más adecuado de sus lanzamientos. La misma investigación da una segunda voz de alarma: la reducción de la densidad de la termosfera genera una inmensa cantidad de basura espacial porque los objetos celestes artificiales no son atraídos a la Tierra y quedn flotando indefinidamente en el espacio. Por Marta Morales.

El cambio climático también afecta a los satélites

Las emisiones de dióxido de carbono procedentes de la combustión de combustibles fósiles producirán una reducción del 3% en la densidad de la capa más alta de la atmósfera o termosfera de aquí a 2017, señala un equipo de científicos del National Center for Atmospheric Research (NCAR en Colorado y de la Pennsylvania State University en un comunicado del NCAR.

Esta investigación, cuyos resultados han sido publicados por la revista Geophysical Research Letters, revela que el cambio climático se está manifestando en todas las capas atmosféricas, señala uno de los autores del estudio, el científico del NCAR Stan Solomon.

Observaciones recientes realizadas por estos científicos de rastreo de las órbitas de los satélites han demostrado que la densidad de la termosfera, situada a 100 kilómetros sobre la Tierra, se está reduciendo. Estos cálculos confirman una predicción realizada por el NCAR en 1989 que señalaba que la termosfera se enfriaría y contraería como consecuencia del aumento de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera.

Una baja densidad en la termosfera reduce la atracción que ejerce sobre los satélites de órbita baja, provocando que éstos permanezcan más tiempo en el espacio. Las predicciones sobre los niveles de la densidad del aire en esta capa atmosférica permitirán a la NASA y otras agencias planear las necesidades de combustible y los tiempos de lanzamiento de los satélites de manera más precisa, ahorrando potencialmente millones de dólares.

El presente estudio es el primero que analiza si el cambio observado en la densidad de la termosfera aumentará en la próxima década. Stan Solomon y sus colaboradores han medido con precisión las trayectorias de una serie de satélites privados, militares y de la NASA con el fin de conocer a fondo el efecto de los gases invernadero sobre ellas.

Enfriamiento por contaminación

El dióxido de carbono enfría la termosfera, incluso a pesar de que caliente la troposfera, capa de la atmósfera cercana a la superficie terrestre. Esta paradoja sucede porque la atmósfera se hace más fina con la altura.

Por debajo de los 100 kilómetros de altitud, en la llamada mesosfera (capa de la atmósfera situada entre la termosfera y la troposfera), el aumento de los gases de efecto invernadero potencia la absorción de rayos infrarrojos, provocando el aumento de la temperatura del aire. En cambio, en la termosfera, el aumento de la cantidad de gas carbónico produce el efecto contrario: disminuye la temperatura y la densidad del aire.

Cerca de la superficie terrestre, el dióxido de carbono absorbe las radiaciones procedentes de la Tierra, pero antes de que las moléculas gaseosas irradien esta energía al espacio, las frecuentes colisiones con otras moléculas de la densa atmósfera inferior hacen que el CO2 libere esta energía en forma de calor, lo que aumenta la temperatura del aire.

En la termosfera, mucho más fina que la troposfera, una molécula de dióxido de carbono absorbe energía cuando choca con una molécula de oxígeno, pero hay tiempo suficiente para irradiar dicha energía al espacio antes de que ocurra otra colisión.

El resultado es un enfriamiento. Según se enfría, la termosfera se estabiliza, y su densidad se reduce.

El efecto solar

La termosfera también se está viendo afectada por un ciclo de 11 años de actividad solar. Durante la fase activa de este ciclo, la luz ultravioleta y las partículas energéticas procedentes del sol aumentan, produciendo un calentamiento y una expansión en las capas más altas de la atmósfera. Cuando la actividad solar se reduce, la termosfera se estabiliza y se enfría.

Con el fin de analizar los ciclos solares recientes para prever el futuro, el equipo del NCAR y de la universidad de Pennsylvania, usaron un modelo informático de la termosfera que incorpora tanto los ciclos solares como el incremento gradual de dióxido de carbono atmosférico derivado de las actividades humanas.

El equipo también utilizó una predicción para el próximo ciclo solar, publicada por el científico del NCAR Mausumi Dikpati y sus colegas, que señalaba que habrá un ciclo solar más fuerte de lo normal en la próxima década. Los resultados señalaron que la reducción de la densidad en la termosfera sería de tres a cuatro veces más rápida durante la actividad solar mínima que durante la máxima.

Consecuencias para los satélites

Muchos satélites, incluido el de la Estación Espacial Internacional y el telescopio espacial Hubble, siguen una órbita baja alrededor de la Tierra, de unos 480 kilómetros de altura. Con el tiempo, las capas altas de la atmósfera atraen a los satélites más cerca de la Tierra. La fuerza de dicha atracción depende de la densidad de la termosfera, por lo que es necesario conocer con mayor precisión los cambios que se producen en su interior.

Si la densidad de la termosfera se reduce, se puede ver modificado el tiempo de vida de los satélites. Al no ser atraídos con tanta fuerza hacia las capas más bajas de la atmósfera por la falta de densidad en la termosfera, podría ser que alrededor del planeta orbitara durante mucho más tiempo mayor cantidad de la llamada “chatarra espacial”: satélites obsoletos, globos sonda…

En 45 años, alrededor de 7.500 objetos mayores que una naranja podrían girar alrededor de nuestro planeta a una velocidad de unos 28.000 kilómetros por hora. Desde los inicios de la era espacial se sabía de estos cambios en la densidad de la termosfera, ahora se pueden además definir utilizando los modelos NCAR.

Yaiza Martinez

1 comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Los monos comprenden cuándo no entendemos algo y nos lo hacen saber 6 febrero, 2025
    Los científicos han conseguido obtener la evidencia más clara hasta la fecha en torno a que los simios pueden comprender cuándo cometemos un error o una omisión en una tarea e indicarnos nuestra falla con claridad. Es un gran avance en la comprensión de los mecanismos intuitivos y cooperativos en primates no humanos. 
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Es posible que un enorme asteroide impacte contra la Tierra el 24 de septiembre de 2182 6 febrero, 2025
    El asteroide Bennu, de unos 500 metros de diámetro, tiene una probabilidad estimada de 1 entre 2.700 de colisionar con la Tierra en septiembre de 2182. Los científicos crearon un modelo que muestra el impacto global en el clima y el ambiente del choque contra la Tierra de una roca espacial con las caracterìsticas de […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Maratón de ideas para aplicar la Inteligencia Artificial a colectivos vulnerables 6 febrero, 2025
    España ha puesto en marcha un hackathon internacional para aplicar la Inteligencia Artificial a la solución de problemas de colectivos vulnerables. Organizado por OdiseIA, está abierto a la participación de empresas y profesionales capaces de aportar ideas que marquen una diferencia.
    Idoia Salazar/Fundadora y presidenta de OdiseIA
  • Un 30% del planeta se está volviendo extremadamente peligroso para los mayores de 60 años 6 febrero, 2025
    Las personas mayores de 60 años estarían en riesgo en aproximadamente un tercio de la masa continental del planeta, que registra temperaturas extremas como consecuencia del cambio climático y el calentamiento global. El peligro podría incrementarse si no se alcanzan los objetivos de reducción en la emisión de gases de efecto invernadero y no logra […]
    Redacción T21
  • Confirmado: las mujeres hablan más que los hombres 5 febrero, 2025
    Las mujeres son realmente más comunicativas que los hombres, pero solo durante un período determinado de la vida: durante la mediana edad, hablan 3.000 palabras más al día. En general, sin embargo, los hombres y las mujeres hablan aproximadamente la misma cantidad de palabras por día: alrededor de 16.000.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Descubren cómo una Tierra "gemela" podría detectarnos 5 febrero, 2025
    Un estudio analiza cómo la Tierra podría ser detectada desde otro planeta similar habitado por una civilización inteligente: concluye que las señales de radio, como las emisiones de radar planetario del antiguo Observatorio de Arecibo, son las tecnofirmas más detectables de la Tierra, potencialmente visibles hasta 12.000 años luz de distancia de nuestro planeta.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los niños usaban piercings hace 30.000 años en Europa 5 febrero, 2025
    Los europeos de la Edad de Hielo, de tan solo 10 años de edad, llevaban piercings en las mejillas hace 30.000 años: un análisis de esqueletos paleolíticos de Europa Central sugiere que los dientes de las personas estaban desgastados y apiñados debido a las perforaciones en las mejillas.
    Redacción T21
  • Las ciudades se llenan de ratas por el cambio climático 4 febrero, 2025
    Un equipo de científicos analizó 16 ciudades de todo el mundo y descubrió un intenso vínculo entre el creciente número de ratas y tres aspectos cruciales del entorno urbano: la densidad de población humana, la urbanización y el incremento de las temperaturas como consecuencia del cambio climático de raíz antropogénica. En 11 de las 16 […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • El inframundo de la Tierra está repleto de vida 4 febrero, 2025
    Un equipo internacional de científicos ha descubierto una sorprendente diversidad de microbios que viven debajo de la superficie de nuestro planeta, a mayor profundidad que cualquier otro organismo que se haya identificado previamente: existen formas de vida a una profundidad de hasta 491 metros debajo del fondo del océano y hasta 4.375 metros de profundidad […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Se desprende un enorme trozo del iceberg más grande del mundo 4 febrero, 2025
    Una imponente sección del iceberg más grande del planeta se escindió de la estructura sobre fines de enero, en una señal que indicaría que el gigante de la Antártida podría estar desmoronándose, según sugieren los científicos. Con más del doble del tamaño del área urbana de Londres y un peso de casi mil millones de […]
    Redacción T21