La atmósfera terrestre llega hasta la Luna…y más allá
La región más distante de nuestra atmósfera se extiende más allá de la órbita lunar, hasta alcanzar dos veces la distancia a nuestro satélite natural.
Alcance de la geocorona terrestre
Gracias a datos recopilados por el Observatorio Heliosférico y Solar (SOHO) de la ESA/NASA, un reciente descubrimiento muestra que la capa de gas que envuelve la Tierra tiene un radio de 630.000 km, 50 veces el diámetro de nuestro planeta.
“La Luna orbita por dentro de la atmósfera terrestre”, apunta Igor Baliukin, del Instituto de Investigación Espacial ruso y autor principal del artículo que presenta los resultados.
“No éramos conscientes de ello hasta que recuperamos las observaciones realizadas hace más de dos décadas por SOHO”.
En la región donde la atmósfera se funde en el espacio exterior, hay una nube de átomos de hidrógeno denominada “geocorona”. Uno de los instrumentos del satélite, SWAN, utilizó sus sensores para seguir la firma de hidrógeno y detectar con precisión hasta dónde llegaba el límite de la geocorona.
Estas observaciones solo se podían realizar en determinados momentos del año, cuando la Tierra y su geocorona quedaban a la vista del instrumento.
En los planetas con hidrógeno en sus exosferas, a menudo se ve vapor de agua cerca de la superficie. Esto es lo que sucede en la Tierra, Marte y Venus.
Como explica Jean-Loup Bertaux, antiguo investigador principal de SWAN y coautor del artículo: “Esto resulta de especial interés cuando buscamos planetas con posibles depósitos de agua más allá de nuestro Sistema Solar”.
La geocorona terrestre desde la Luna
El primer telescopio en la Luna, desplegado en 1972 por los astronautas de la misión Apolo 16, capturó una evocadora imagen de la Tierra envuelta en la geocorona, brillante a la luz ultravioleta.
“En aquel momento, los astronautas sobre la superficie lunar no sabían que en realidad estaban inmersos en las capas más externas de la geocorona”, precisa Jean-Loup.
Nubes de hidrógeno
El Sol interactúa con los átomos de hidrógeno a través de una longitud de onda concreta del espectro ultravioleta, denominada Lyman alfa, que estos átomos pueden absorber y emitir. Como este tipo de luz es absorbido por la atmósfera terrestre, solo puede observarse desde el espacio.
Gracias a su célula de absorción de hidrógeno, el instrumento SWAN pudo medir de forma selectiva la luz Lyman alfa de la geocorona y descartar los átomos de hidrógeno ubicados en el espacio interplanetario.
El nuevo estudio ha revelado que la luz solar comprime los átomos de hidrógeno en la geocorona de la cara diurna de la Tierra, a la vez que produce una región más densa en la cara nocturna. La región diurna del hidrógeno de mayor densidad sigue siendo bastante escasa, con tan solo 70 átomos por centímetro cúbico a 60.000 kilómetros de la superficie terrestre, y unos 0,2 átomos a la distancia de la Luna.
“En la Tierra lo llamaríamos vacío, así que esta fuente de hidrógeno extra no suficiente como para facilitar la exploración espacial”, añade Igor.
Observación de la geocorona por parte de SOHO
La buena noticia es que estas partículas no suponen una amenaza para los viajeros espaciales de las futuras misiones tripuladas que orbiten la Luna.
“También hay radiación ultravioleta asociada a la geocorona —nos recuerda Jean-Loup Bertaux—, ya que los átomos de hidrógeno se dispersan en todas las direcciones, pero el impacto sobre los astronautas en órbita lunar sería mínimo en comparación con la principal fuente de radiación: el Sol”.
La mala noticia es que la geocorona terrestre podría interferir en futuras observaciones astronómicas efectuadas cerca de la Luna.
Como advierte Jean-Loup: “Los telescopios espaciales que observan el cielo en longitudes de onda del ultravioleta para estudiar la composición química de las estrellas y las galaxias tienen que tener esto en cuenta”.
SOHO
El poder de los archivos
Lanzado en diciembre de 1995, el observatorio espacial SOHO lleva más de dos décadas estudiando el Sol, desde el interior de su núcleo hasta la corona exterior y el viento solar. El satélite orbita en el primer punto de Lagrange (L1), a aproximadamente 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en dirección al Sol.
Su posición es perfecta para observar la geocorona desde fuera. El instrumento SWAN de SOHO capturó imágenes de la Tierra y su atmósfera en tres ocasiones entre 1996 y 1998.
El equipo de investigadores de Jean-Loup e Igor en Rusia decidió recuperar este conjunto de datos de entre los archivos para analizarlos. Estas vistas únicas de la totalidad de la geocorona desde SOHO ahora están arrojando nueva luz sobre la atmósfera de la Tierra.
“A menudo es posible sacar partido de datos archivados desde hace muchos años y hacer ciencia nueva con ellos —constata Bernhard Fleck, científico del proyecto SOHO de la ESA—. Este descubrimiento subraya el valor de unos datos recogidos hace más de 20 años y las excepcionales prestaciones de SOHO”.
