Ionosfera
En la atmósfera se encuentra una capa que destaca por su constante movilidad, ya que crece o decrece de acuerdo a la cantidad de energía absorbida del sol. Se trata de la ionosfera, la cual circunda a la Tierra y es de significativa importancia para el desarrollo de la humanidad. Es una región ionizada por la radiación solar, que hace posible las comunicaciones radiales a colosales distancias. Es el lugar de la atmósfera donde ocurren las impresionantes auroras polares.
Es una de las franjas de la atmósfera, débilmente ionizada. En ella los electrones libres y los iones forman un plasma no homogéneo situado en el campo magnético de la Tierra.
En la ionosfera se distinguen varias regiones: D, E y F. Pueden ser diferenciadas gracias a la distribución de la densidad electrónica en altura, conocida como perfil ionosférico.
La región más baja es la D, que arropa altitudes de 50 a 90 km. Seguidamente se localiza la capa E, entre 90 y 150 km, y sobre de esta se halla la región F, dividida en dos subcapas separadas, denominadas F1 y F2.
La principal fuente de ionización de la F1 es la radiación solar ultravioleta. La F2, por su parte, es la más relevante de la ionósfera porque está presente las 24h del día en todas las condiciones solares terrestres.
Entre sus variadas funciones se distingue la significativa incidencia que ejerce sobre las ondas electromagnéticas, en constante movimiento, localizadas en ella. Son varios los efectos, como absorción, reflexión, refracción, birrefringencia, esparcimiento y disminución de la velocidad de grupo.
Asimismo, la ionosfera favorece la reflexión de las ondas de radio provenientes de la Tierra. Es factible que dichas ondas viajen largos trayectos, debido a las partículas de iones existentes en esta capa, las cuales están recargadas de electricidad.
Otra función que cumple es la desintegración de gran parte de los meteoritos, por su roce con el aire. La fricción se produce a una altura de entre 80 a 110 km. Igualmente, permite la transmisión de comunicaciones entre lugares muy distantes porque posee capas que conducen la electricidad, pudiendo reflejar las ondas de radio, funcionando como espejos.
La ionosfera se forma después de los 60 Km, porque la radiación solar, en algunas de sus frecuencias, ioniza a los elementos atmosféricos con los que se topa. Pero además ocurre un efecto opuesto llamado recombinación, que genera una oposición entre ambos procesos que da origen a la variabilidad que configura a la ionosfera. Todo esto ocurre de día.
Significa que la ionosfera es producto de la oposición persistente entre la ionización y la recombinación. Durante todo el día, antes del amanecer y hasta el mediodía, se da la ionización. Luego se incrementa la recombinación. Es por ello que exhibe mucha variación espacial y temporal, y de aquí la dificultad que se presenta para detectar problemas que puedan relacionarse con la ocurrencia de un sismo.
La ionosfera es parte de la atmósfera superior de la tierra. Se encuentra por encima de los 80 km. sobrepasando la mesosfera, la termosfera y la exosfera. En realidad a los 50 km de altura ya la encontramos, pero es después de los 80 Km cuando se torna más clara e importante.
Allí donde está, muchos satélites y transbordadores espaciales orbitan, pero es superior a los espacios por donde vuelan los aviones. También aquí los meteoritos empiezan a encenderse y a desintegrarse antes de llegar a la Tierra.
La ionosfera se esparce hasta alcanzar unos 640 km de alto. Bastante más arriba a miles de Km de kilómetros se encuentra la magnetosfera.
Las características de la ionosfera están determinadas por varios factores, como la actividad del sol, la estación del año, la latitud del lugar y la hora de observación. De aquí deriva la abundancia de variabilidad espacial y temporal.
Se encuentra en permanente ionización, siendo esto su característica más resaltante. En ella los electrones pueden moverse con mayor libertad porque los gases tienen la densidad mucho más baja, en contraste con las capas inferiores.
Puede alcanzar altos niveles de turbulencia en algunas de sus regiones, principalmente en la R, en sus latitudes alta y baja. También es más probable que ocurran después de la puesta del sol.
Entre sus curiosidades está el hecho de que constituye menos del uno por ciento de la masa de la atmósfera. Sin embargo su pequeñez no le resta la gran importancia que tiene por su capacidad de influir en el paso de las ondas de radio.
La porción mayor de la ionósfera es eléctricamente neutra. Ostenta una cantidad grande de electrones libres e iones positivos, y de partículas neutrales. La estructura se demarca por el gradiente de la densidad electrónica.
Posee varias capas de aire ionizado, en las cuales la temperatura es superior en correspondencia con la altitud. El aire es tenue y los gases muy escasos, entre ellos hidrógeno y helio.
Algunas de sus capas son conductoras de electricidad pero la dinámica solar puede afectar su funcionamiento estropeando el proceso de reflexión de las ondas de radio terrestre. Esto ocasiona alteraciones de las comunicaciones en nuestro planeta.
El sol es el responsable directo de su temperatura, puede llegar a alcanzar 1,500 °C y más si el llamado astro rey está dinámico. Es conveniente saber que en la troposfera no llegaría a sentirse una excesiva sensación de calor a causa de estas temperaturas, debido a lo bajo de la densidad de la ionosfera.
Entre los fenómenos suscitados en ella están las famosas y llamativas auroras, observadas ocasionalmente en lugares cercanos a los polos del planeta. Son causadas por la exaltación producida por el viento solar en las partículas presentes en esta capa.
Es un fenómeno energético que vemos como brillantes y coloridas luces, provocadas por partículas cargadas de energía solar que interactúan con los átomos presentes en esta zona de la atmósfera. En el hemisferio norte se denominan aurora boreal y en el sur aurora austral.
Otro fenómeno luminoso que acontece en esta capa es la presencia de las bellas estrellas fugaces derivadas de la destrucción de los meteoritos. Como todos sabemos, es la luz o grupos de luces que vemos atravesar el cielo en un brevísimo momento.
La ionosfera es de trascendental importancia en el campo de las comunicaciones. Debido a sus características, agrupa los requerimientos imprescindibles para ser capaz de expandir las señales de radio. Al momento de transmitir una señal electromagnética hacia esta capa, es reflejada o desviada de vuelta hacia la tierra.
Sucede así porque posee capas espesas conformadas por gases donde se localizan partículas ionizadas conductoras. El efecto ocurrido es lo que posibilita la comunicación a distancias continentales, suceso casi imposible sin la intervención de la ionosfera.
En este proceso es necesario un adecuado manejo de las frecuencias utilizadas para radiar señales electromagnéticas. Se requiere también tener un amplio conocimiento del comportamiento de la ionosfera y de todas sus capas para lograr establecer comunicaciones a distancias descomunales de acuerdo a lo requerido.
Por otra parte se le acredita importancia por la posibilidad de aprovechar los efectos que terremotos y tsunamis ocasionan en ella, para ser utilizados en la predicción de los terremotos. No obstante es algo que no ha sido confirmado científicamente.
La respuesta a esta inquietud varía según el punto de vista de quien la estudia. Hay quienes opinan que son una sola. Algunos la llaman termosfera por las elevadas temperaturas que alcanza. Muchos científicos afirman que la ionósfera es una extensión de la termósfera. Otros dicen que la termósfera de la tierra incluye a la región llamada ionosfera.
Pero lo cierto es que la mayoría de los conocedores del tema, las trata de manera diferenciada porque cada una se destaca por fenómenos distintos. En la ionosfera las ionizaciones y en la termosfera las oscilaciones térmicas.
La ionización es el proceso mediante el cual se produce el desequilibrio de un átomo o molécula pasando a ser portadores de una carga eléctrica positiva. Ocurre porque perdió uno o más electrones y se cargó positivamente o porque ganó uno o más electrones y se cargó negativamente.
Castro, Laura. (2020). Ionosfera. Recuperado el 22 de febrero del 2024, de Faqs.Zone: https://faqs.zone/ionosfera/
