25 de septiembre de 2008

Proponen explicación para propiedad de nubes que brillan de noche al borde del espacio

Imagen: NASA

Una explicación para una propiedad extraña de las nubes noctilucentes (nubes delgadas y tenues que se ciernen en el borde de espacio a unos 85 kilómetros de altitud) ha sido propuesta por un físico experimental de plasma del Instituto Tecnológico de California (Caltech), develando, posiblemente, un misterio de largas décadas.

Las nubes noctilucentes, también conocidas como nubes que brillan en la noche, fueron descriptas, primero, en 1885. Dos años después de la erupción masiva de Krakatoa, una isla volcánica en Indonesia, subió una columna de ceniza y deshechos, hasta 80 kilómetros en la atmósfera de la Tierra. La erupción afectó el clima global durante años y pudo haber producido las primeras nubes de noctilucentes.

Los efectos de Krakatoa finalmente se desvanecieron, pero las inusuales nubes azul eléctrico permanecen, situadas en una fina capa de la mesosfera terrestre, la región superior de la atmósfera donde la presión es 10.000 veces menor que en el nivel del mar. Las nubes, que son visibles durante el profundo crepúsculo, se observan, con mayor frecuencia, durante los meses de verano en latitudes de 50 a 70 grados al Norte y al Sur, aunque, en los últimos años, se han visto tan al Sur como Colorado y Utah. Las nubes noctilucentes son un fenómeno de verano, ya que, curiosamente, la atmósfera a 85 km de altitud es más fría en verano, promoviendo la formación de los granos de hielo que componen las nubes.

"La incidencia de nubes noctilucentes parece ir en aumento, tal vez a causa del calentamiento global", señala Paul M. Bellan, profesor de física aplicada del Caltech.

Hace veinticinco años, los investigadores de Poker Flat, Alaska, descubrieron que las nubes son muy reflectantes al radar. Esta inusual propiedad desde hace mucho tiempo tiene perplejos a los científicos. Bellan, que presentó los informes en el mes de agosto del Journal of Geophysical Research-Atmospheres, ahora tiene una explicación: los granos de hielo en las nubes noctilucentes están recubiertos con una fina capa de metal, hechas de hierro y sodio. La película de metal causa que las ondas de radar se reflejen hacia afuera de la nube de manera análoga a cómo los rayos X se reflejan en una red cristalina.

Los átomos de sodio y hierro se acumulan en la parte superior de la atmósfera por la destrucción de los micrometeoros. Estos átomos de metal se depositan en una capa delgada de vapor que se encuentra justo por encima de la altitud a la que se producen nubes noctilucentes. Recientemente, los astrónomos han estado usando la capa de sodio para crear un láser de iluminación artificial de estrellas guía para telescopios de óptica adaptativa que eliminan la distorsión con que afecta la turbulencia de la atmósfera, para producir imágenes del cielo más nítidas.

Las mediciones de la densidad de los átomos de sodio y de hierro de las capas de vapor muestran que el vapor de metal se agota en más del 80 por ciento cuando las nubes noctilucentes están presentes. "Las nubes noctilucentes han demostrado que actúan muy parecido a un atrapa moscas para los átomos de sodio y de hierro", dice Bellan. De hecho, en experimentos de laboratorio, otros investigadores han encontrado que a temperaturas muy frías (-123 grados Celsius) dentro de las nubes noctilucentes, los átomos de vapor de sodio se depositan rápidamente sobre la superficie de hielo para formar una película metálica.

"Si se tienen granos de hielo revestidos por metal en las nubes noctilucentes, la reflectividad al radar puede ser enorme", dice. "Esta reflexión no es la suma de reflexiones de los distintos granos de hielo, que no producen una gran reflexión. Lo que ocurre, en cambio, es que las ondulaciones en la nube de granos de hielo recubiertos de metal reflejan al unísono y se refuerzan mutuamente, algo así como un ejército marchando a paso unísono a través de un puente hace que éste vibre".

(dg) (mg)

Más información en:
http://mr.caltech.edu/