Un nuevo estudio ha revelado corrientes en la atmósfera superior de la Tierra que reflejan inquietantemente los vientos que giran más cerca de la superficie, sugiriendo la existencia de fuerzas ocultas que los conectan. Este hallazgo ha sido publicado en Geophysical Research Letters.
Este conocimiento podría mejorar nuestra comprensión de los sistemas ambientales que circulan alrededor del mundo y mejorar los pronósticos del clima terrestre y espacial, según un equipo de investigadores de la Universidad de Rostock en Alemania y la Universidad de Kyushu en Japón.
La termosfera
En este contexto el “espacio” es la termosfera, la zona ubicada entre 80 y 550 kilómetros sobre el nivel del mar. No el espacio exterior propiamente dicho, donde orbitan la Estación Espacial Internacional y la mayoría de los satélites, y donde se forman las auroras.
La capa de gases difusos se encuentra sobre la atmósfera inferior de la Tierra, compuesta por la troposfera (desde la superficie hasta aproximadamente 12 kilómetros de altitud) y la estratosfera (entre la troposfera y la termosfera).
Entre los vientos turbulentos de cada capa existen patrones estadísticos más amplios que pueden identificar las mecánicas meteorológicas más profundas. Hasta ahora, la estructura de la termosfera ha sido en gran medida inexplorada. Los nuevos hallazgos identifican patrones que reflejan estructuras similares a las que se han medido mucho más abajo.
«Esto significa que tanto la termosfera como la troposfera, a pesar de tener composiciones y dinámicas atmosféricas drásticamente diferentes, siguen las mismas leyes físicas», dice la científica espacial Huixin Liu, de la Universidad de Kyushu. «La forma en que la energía fluye y se disipa en estas dos regiones es muy similar».
La investigación
Para llegar a estas conclusiones, el equipo analizó los vientos en la termosfera utilizando datos satelitales del Challenging Minisatellite Payload y el Gravity Field y Steady State Ocean Circulation Explorer.
Los investigadores usaron funciones de estructura de tercer orden en su análisis, herramientas estadísticas que ayudan a identificar patrones en los vientos y la turbulencia, encontrando que, a pesar de las diferentes condiciones en cada capa atmosférica, muchas de las ‘reglas’ se mantenían iguales.
Además, la tendencia de los vientos a girar en una dirección (movimiento ciclónico) era la misma en la termosfera y en la atmósfera inferior: en sentido antihorario en el hemisferio norte y en sentido horario en el hemisferio sur. Esto sugiere que podrían estar en juego mecanismos de turbulencia a gran escala similares.
Más estudios
Aún hay mucho que no entendemos sobre la dinámica atmosférica cercana al espacio, y es importante llenar esos vacíos en nuestro conocimiento: partes de la atmósfera más cercanas al espacio son más susceptibles a fenómenos como las tormentas solares, y necesitamos estar informados sobre cualquier peligro potencial con antelación.
Estos hallazgos también alimentan los modelos de cambio climático, que informan nuestras predicciones sobre cómo podrían evolucionar los sistemas climáticos en las próximas décadas. Ahora sabemos que, en lo que respecta a la turbulencia, los cambios en la atmósfera terrestre podrían coincidir estrechamente con los cambios más allá en el espacio.
«Al igual que en la previsión meteorológica atmosférica, comprender las distribuciones de energía en la termosfera es vital para avanzar en nuestra comprensión de la dinámica espacial», dice Liu.