¿Cómo se ve nuestro planeta desde el espacio?
La mayoría está familiarizada con las imágenes amadas del mármol azul o el punto azul pálido: la Tierra desde 18,000 y 3,7 mil millones de millas de distancia, respectivamente. Pero más cerca de casa, en el límite entre la Tierra y el espacio, es posible que encuentre una visión desconocida. Si fueras a mirar la Tierra desde solo 300 millas sobre la superficie, cerca de la órbita de la Estación Espacial Internacional, podrías ver franjas vibrantes de luz roja y verde o púrpura y amarilla que emanan de la atmósfera superior.
Esta luz es resplandor de aire.
El brillo aéreo se produce cuando los átomos y las moléculas en la atmósfera superior, excitados por la luz solar, emiten luz para eliminar su exceso de energía. O bien, puede suceder cuando los átomos y las moléculas que han sido ionizados por la luz solar chocan con un electrón libre y lo capturan. En ambos casos, expulsan una partícula de luz, llamada fotón, para relajarse de nuevo. El fenómeno es similar al de las auroras, pero cuando las auroras son impulsadas por partículas de alta energía que se originan en el viento solar, el brillo del aire es activado por la radiación solar normal del día a día.
A diferencia de las auroras, que son episódicas y fugaces, el brillo del aire brilla constantemente en toda la atmósfera de la Tierra, y el resultado es una tenue burbuja de luz que encierra todo nuestro planeta. (Las auroras, por otro lado, suelen estar limitadas a los polos de la Tierra). Solo una décima de brillante que todas las estrellas en el cielo nocturno, el brillo aéreo es mucho más moderado que las auroras, demasiado tenue para observar fácilmente, excepto en órbita o en el suelo. Con cielos claros y oscuros y una cámara sensible. Pero es un marcador, sin embargo, de la región dinámica donde la Tierra se encuentra con el espacio.
Nuestro planeta hogar brilla en varios colores: rojo, verde, morado y amarillo. Esta luz vibrante brilla con el aire, luz que brilla desde la atmósfera superior de la Tierra cuando los gases son excitados por la luz solar. Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA / Joy Ng, productora
Con una extensión de aproximadamente 50 a 400 millas sobre la superficie, esta región, llamada ionosfera, es una capa electrificada de la atmósfera superior, cocinada por la radiación ultravioleta extrema del Sol hasta que las moléculas se separan, dando lugar a una mezcla de iones cargados y electrones. . No es ni totalmente Tierra ni espacio, y en cambio, reacciona a ambos climas terrestres, el clima que experimentamos en la Tierra, que surge de abajo y la energía solar fluye desde arriba, formando un complejo sistema de clima espacial. La turbulencia en este mar siempre cambiante de partículas cargadas puede manifestarse como interrupciones que interfieren con los satélites en órbita o las señales de comunicación y navegación que se utilizan para guiar aviones, barcos y automóviles que conducen por sí mismos.
Comprender la extrema variabilidad de la ionosfera es complicado porque requiere interacciones desenmarañadas entre los diferentes factores en juego, interacciones de las cuales no tenemos una imagen clara. Ahí es donde entra el brillo aéreo.
"Cada gas atmosférico tiene su propio color de brillo de aire preferido dependiendo del gas, la región de altitud y el proceso de excitación, por lo que puede usar brillo de aire para estudiar diferentes capas de la atmósfera", dijo Doug Rowland, astrofísico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt. , Maryland. "No estamos estudiando airglow per se, sino usándolo como un diagnóstico".
Airglow transporta información sobre la temperatura, densidad y composición de la atmósfera superior, pero también nos ayuda a rastrear cómo se mueven las partículas a través de la región en sí. Los vientos vastos y de gran altitud barren la ionosfera, empujando su contenido alrededor del mundo, y la danza sutil de Airglow sigue su ejemplo, destacando los patrones globales.
Dos misiones de la NASA aprovechan el brillo natural de nuestro planeta para estudiar la atmósfera superior: ICON, abreviatura de Ionospheric Connection Explorer, y GOLD, observaciones a escala global de la extremidad y el disco. ICON se enfoca en cómo interactúan los gases cargados y neutros en la atmósfera superior, mientras que ORO observa lo que está impulsando el cambio, el Sol, el campo magnético de la Tierra o la atmósfera inferior, en la región. Al observar y obtener imágenes del resplandor aéreo, las dos misiones permiten a los científicos descubrir cómo se interceptan el clima y el espacio de la Tierra, dictando el complejo comportamiento de la región.http://spaceref.com/earth/why-nasa-watches-airglow-the-colors-of-the-upper-atmospheric-wind.html
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