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jueves, 15 de julio de 2010

COLAPSO EN LA TERMOSFERA TERRESTRE



Investigadores de la NASA están monitoreando un gran evento en la atmósfera de nuestro planeta. Muy por encima de la superficie terrestre donde la atmósfera se encuentra con el espacio, una capa de gas enrarecido llamado "termosfera", hundida recientemente, ahora se está recuperando de nuevo.
"Esta es la mayor contracción de la termosfera en al menos 43 años", dice John Emmert del Laboratorio de Investigación Naval, autor principal de un artículo que anuncia el hallazgo en la 19 ª edición de Junio de Investigación Geofísica o (GRL).
El colapso ocurrió durante el mínimo solar profundo del 2008-2009-un hecho que es una sorpresa para los investigadores. La termosfera siempre se enfría y se contrae cuando la actividad solar es baja. En este caso, sin embargo, la magnitud de la caída fue de dos a tres veces mayor que una baja actividad solar podría explicar.

"Algo está pasando que no entendemos", dice Emmert

La termosfera tiene rangos de altitud de 90 km a + de 600 km. Es un reino de meteoros, auroras y satélites. También es donde la radiación solar entra primero en contacto con nuestro planeta. La termosfera intercepta el ultravioleta extremo (EUV) de los fotones del sol antes de que puedan llegar al suelo. Cuando la actividad solar es alta, la energía solar calienta la termosfera en el EUV, haciendo que se hinche como un malvavisco. (Este calentamiento puede elevar las temperaturas como a 1400 K, de ahí el nombre de termo-esfera) Cuando la actividad solar es baja, sucede lo contrario.
En 2008 y 2009, el sol cayó a un mínimo solar mas bajo del siglo. Las manchas solares fueron escasas, y las erupciones solares casi inexistentes, y la radiación solar UVE fue muy baja.

Los investigadores de inmediato prestaron su atención en la termosfera para ver qué pasaba.





Estos gráficos muestran cómo la densidad de la termosfera (a una altura de 400 km fiduciales) ha sufrido altibajos en los últimos cuatro ciclos solares. En 2008 y 2009, la densidad de la termosfera fue un 28% inferior a las expectativas establecidas por mínimos solares anteriores.


Emmert utiliza una técnica inteligente: Debido a la resistencia aerodinámica que los satélites sienten cuando se mueven a través de la termosfera, es posible controlar las condiciones allí viendo la decadencia de los satélites. Se analizaron las tasas de atenuación de más de 5.000 satélites que varían en altitud entre 200 y 600 km y que van entre los años 1967 y 2010. Esto proporcionó una muestra única del espacio-tiempo de la densidad de la termosfera, la temperatura y la presión que cubre casi toda la Era Espacial. De esta manera descubrió que el colapso de la termosfera entre 2008-2009 no sólo era más grande que cualquier colapso anterior, sino también más grande que el Sol sólo no podía explicar.

Una posible explicación es el dióxido de carbono (CO 2).


Cuando el dióxido de carbono entra en la termosfera, actúa como refrigerante, desprendiéndose de calor a través de la radiación infrarroja. Es ampliamente conocido que los niveles de CO2 han estado aumentando en la atmósfera de la Tierra. Mas CO 2 en la termosfera podría haber ampliado las medidas de enfriamiento del mínimo solar.
"Pero las cifras no llegan a sumar", dice Emmert. "Incluso cuando tomamos en cuenta las emisiones de CO 2 utilizando nuestro mejor entendimiento de cómo funciona como refrigerante, no se puede explicar plenamente el colapso de la termosfera."
Según Emmert y sus colegas, la menor emision de EUV fue alrededor del 30% del colapso y el agregado de mas CO 2 por lo menos, otros 10%. Eso deja un 60% de paradero desconocido.
En su artículo en GRL, los autores reconocen que la situación se complica.



Por ejemplo, las tendencias en el clima mundial podrían alterar la composición de la termosfera, cambiando sus propiedades térmicas y la forma en que responde a los estímulos externos.

La sensibilidad global de la termosfera a la radiación solar en realidad podría estar aumentando.
"Las anomalías de densidad", escribieron, "pueden significar que todavia no se haya identificado un punto de inflexión climatológico en la participación del balance de energía y reacciones químicas."
El mínimo solar está llegando a su fin, la radiación EUV está en aumento, y la termosfera se recupera. El desarrollo del procedimiento de recuperación podría desentrañar las contribuciones de las fuentes de energía solar terrestres.
"Continuaremos vigilando la situación", dice Emmert.


"Por "cambio climático" se entiende un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos comparables".



"End of transmission"




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