Termosfera
La termosfera es la región expandible de la atmósfera. Está formada por dos o más estratos que se diferencian por la composición de los gases, moléculas y átomos cargados eléctricamente. Es influenciada por los rayos del sol. Tiene sus límites en la mesopausa y la exosfera. En la cuarta capa de la atmósfera se registran las auroras polares, provocadas por la acción de partículas cargadas del sol en la magnetosfera. También se propagan las ondas electromagnéticas que hoy permiten numerosos canales de comunicación. A continuación, se explica qué eventos suscitan la textura de la termosfera, los cambios en su temperatura y su importancia para la ciencia.
La termosfera es la capa extensible de la atmósfera. Su nombre denota calor de la esfera o esfera caliente. Su temperatura supera los 1000ºC y se ubica entre la mesosfera y la exosfera.
Se llama también ionosfera, por su composición rica en gases ionizados y partículas cargadas. Guarda ligeras similitudes con la estratosfera, su temperatura aumenta según se aleja del suelo. Y está formada por dos estratos, subcapas o regiones que tienen la propiedad de reflejar ondas electromagnéticas.
La termosfera es más ancha que las envolturas inferiores de la atmósfera, pero más delgada que la exosfera. Forma el segundo frente de la Tierra contra la injerencia del sol: rayos gamma, rayos X y ultravioleta.
La termosfera absorbe la radiación electromagnética suministrada por el sol. Sortea los rayos gamma, de gran penetración. Frena los rayos X producidos por fenómenos extra nucleares en la órbita electrónica. Y filtra los rayos ultravioletas caracterizados por la radiación no ionizante – ionizante. Invasiones no percibidas por el ojo humano, pero con serias consecuencias para la salud. La termosfera contribuye a la preservación de la vida en la Tierra.
La capa también protege al planeta de la irrupción de meteoroides. Crea una densa barrera de aire delante de los meteoros y un vacío en sus estelas. La condición precisa la entrada de aire a través de los poros y grietas de las rocas, y el calor condensado en el interior las desintegra. Reduce inclusive la capacidad de los meteoritos que continúan hacia la Tierra. Evita cráteres y otros efectos del impacto de los meteoroides en la porción sólida del planeta.
A través de las subcapas o regiones de gas ionizado, se desplazan las ondas de radio de frecuencia media y otras señales electromagnéticas. Propagación aprovechada en el campo de las telecomunicaciones. El uso de las bandas está regulado.
La termosfera existe por encima de la mesosfera, donde termina la mesopausa, a aproximadamente 80 kilómetros de la superficie. Casi 97 veces la distancia vertical del Burj Dubai, el edificio más alto del mundo, con 828 metros.
La cuarta capa de la atmósfera tiene un grosor aproximado de 500 kilómetros, desde la mesopausa hasta la exosfera. Aunque su dimensión como la temperatura varían en sintonía con la actividad solar. Su límite inferior está entre los 80 y 120 kilómetros de distancia del suelo. Su límite superior entre los 600 y 1.000 kilómetros, donde se une tenuemente a la capa más externa del sistema.
La termosfera comprende en su conjunto menos del 0.1% de la masa atmosférica. Está compuesta por moléculas neutras, cationes y electrones libres, de oxígeno, nitrógeno, helio y otros elementos, distribuidos según la altura. Éstos constituyen subcapas –diferenciadas- de gases ionizados y en la parte más alta, plasma.
La ionización de los gases resulta de la interacción con la radiación solar. Los violentos rayos rompen las moléculas y átomos, liberan electrones.
Integran la termosfera las franjas E o Heaviside y F o Appleton. La primera se halla a partir de los 80 kilómetros sobre la superficie, consiente la difusión del espectro radioeléctrico de onda media. La propagación de las frecuencias está limitada por la hora del día (acción del viento solar), estación del año y la cantidad de actividad electromagnética del sol. El espectro radioeléctrico viaja eficazmente en la noche.
La capa F se divide a su vez en dos estratos: F1 y F2. La primera está entre los 180 y 300 kilómetros sobre el nivel del mar. La F2 se ubica entre los 300 y 500 kmsnm. Reflejan ondas electromagnéticas de hasta 10 megahercio. Y replican además las difundidas en la capa E, superiores a 3 HMz.
La termosfera cuenta con una tercera subcapa o región, citada como zona D, observada sólo durante el día. Absorbe radiación solar en grandes porciones.
La temperatura varía de forma constante, durante el día, cada estación y según la dinámica del sol. Su clima es dictado por la radiación solar y la ionización de las moléculas y partículas. Es siempre ascendente, hay más calor en la atmósfera más alta. Alcanza su punto candente aproximadamente a las 14:00 horas, cuando el contenido de electrones libres alcanza su máximo valor.
Su temperatura habitual va desde los 500ºC hasta los 1500ºC. Aumenta aún más cuando el sol está activo, hay movimiento en las manchas solares, expulsiones de masa coronaria o erupciones solares. Fenómenos que junto a la intensa emisión de rayos X inciden en los procesos de ionización y aumento de la densidad del plasma.
En la capa térmica se observa el fenómeno conocido como aurora (boreal y austral), iniciado y también desarrollado en la exosfera. Aunque en la capa más externa la aurora es menos común por la baja densidad de la atmósfera.
Las partículas solares cargadas –llevadas por el viento solar- colisionan contra la magnetosfera. La fuerza de la capa trasfiere las fuertes radiaciones hasta los polos. En las terminaciones, la energía se almacena para luego ser liberada en forma de radiaciones electromagnéticas, vía a la termosfera.
En detalle, durante el recorrido por las líneas del campo magnético, las partículas cargadas chocan contra moléculas y átomos en su nivel fundamental de energía. La exaltación provocada en los elementos de la atmósfera de la Tierra dura poco. En millonésimas de segundo, la energía es liberada formando un espectro visible que se traduce en luz.
Las auroras son apreciadas durante la noche y sobre los 95 kilómetros de altura. Presentan diversas formas y colores, estos últimos determinados por la especie de moléculas y átomos excitados. Las auroras pueden durar minutos u horas. Se denominan según el lugar de aparición, boreal en el polo norte, austral en el polo sur.
La termosfera funciona como una esponja, atrapa y reconduce parte de las radiaciones solares más nocivas para la salud. También juega un papel preponderante en la desviación de las radiaciones cósmicas, de elevada energía. Protege y modela la temperatura del planeta.
Presenta condiciones atmosféricas ideales para la excursión e instalación de estaciones espaciales y satélites de órbita terrestre baja. En la alta atmósfera opera la Estación Espacial Internacional.
Uno de los campos mayormente favorecidos por la cuarta capa de la atmósfera es el de las telecomunicaciones. Gracias a sus ondas electromagnéticas las señales de radio, televisión y otros medios de comunicación logran mayor alcance. Aprovechamiento que se encuentra regulado por las leyes internacionales.
Astronautas y turistas visitan la termosfera. La Estación Espacial Internacional así lo permite. La obra maestra de la ingeniería está ubicada a 408 kilómetros del suelo. Es tripulada por astronautas e investigadores de agencias de EE.UU, Japón, Rusia, Canadá y Europa, que cumplen turnos alternados desde 1998, año de su construcción.
Desde el 2008, particulares hacen turismo en la órbita terrestre. El boleto vale millones de dólares, comprende el viaje en una nave rusa y la estadía durante una semana en la Estación.
Castro, Laura. (2020). Termosfera. Recuperado el 22 de febrero del 2024, de Faqs.Zone: https://faqs.zone/termosfera/
