foto perfil

Ionosfera: definición, hechos, temperatura y capas

Publicado el 31 agosto, 2021

¿Qué es la ionosfera?

Cuando miras al espacio, puede parecer que estás mirando hacia un vacío oscuro. Aunque parece un vacío sobre la tierra, la atmósfera en realidad está formada por capas con diferentes átomos, moléculas y tipos de energía. Si viajamos unas 30 millas desde la superficie de la Tierra hasta el borde del espacio a unas 600 millas de la superficie, encontraremos una capa de la atmósfera llamada ionosfera .

En la ionosfera, la radiación del sol es tan poderosa que ioniza o libera electrones de diferentes átomos presentes en la atmósfera. Debido a los flujos de radiación solar, las temperaturas en la ionosfera varían de 200 Kelvin (o -99 grados Fahrenheit) a 500K (o 440 grados Fahrenheit).

¿Cómo se forma la ionosfera?

Entonces, ¿cómo obtenemos todas estas partículas cargadas en la ionosfera? Los átomos del oxígeno y el nitrógeno son los principales objetivos de la ionización. La energía luminosa muy alta del sol excita los átomos en estos átomos durante un proceso llamado fotoionización . Los átomos, a su vez, liberan partículas cargadas negativamente llamadas electrones. Los átomos adquieren una carga positiva a medida que liberan el electrón y ocurren más reacciones químicas. Cuando ocurren estas reacciones químicas, parte de la energía de los electrones excitados se libera en forma de luz, creando un fenómeno llamado resplandor del aire , que es la luz difusa que nos permite ver objetos en la oscuridad, incluso en noches extremadamente oscuras.

Capas

La ionosfera no es solo una mezcla uniforme de iones, ya que tiene capas específicas que tienen diferentes composiciones. La región D es la región más baja de la ionosfera y se extiende entre 40 y 55 millas sobre la superficie. La región D no permanece cargada eléctricamente durante la noche, como lo hacen otras capas. Sin la radiación ionizante del sol, las moléculas de oxígeno y nitrógeno se combinan para volverse neutrales, y esta capa ya no desvía las ondas de radio de regreso a la Tierra.

¿Alguna vez has pensado en llamar a alguien al otro lado del océano? Incluso podría haber hecho esto usted mismo. Pero, antes de 1902, la comunicación a través de distancias tan grandes era imposible. Guglielmo Marconi fue la primera persona en introducir la comunicación transatlántica, donde los mensajes se enviaban de forma inalámbrica a través del Océano Atlántico. Este fue el primer paso en la comunicación por radio mundial que conocemos hoy y no habría sido posible sin la siguiente capa de la ionosfera, la región E . A diferencia de la región D, la región E permanece cargada durante la noche. Aunque parte de la ionización disminuye, todavía es suficiente para continuar rebotando ondas de radio para la comunicación a larga distancia.

La última capa de la ionosfera es la región F . La región F se encuentra a unas 100 millas de la superficie y tiene la mayor concentración de iones en comparación con las otras capas. Esta capa mantiene un estado de iones mayoritariamente estable, incluso de noche. La región F se puede dividir en dos subregiones, F1, que está más cerca de la tierra, y una capa más grande, F2, que está más lejos y tiene la mayor concentración de iones.

Ionosfera y ondas de radio

La gran concentración de iones influye en la transmisión de ondas de radio desde la tierra. Las ondas de radio son ondas de luz con longitudes de onda muy largas que utilizamos para la comunicación. La concentración de iones en las capas de la ionosfera hace que las ondas de radio reboten en la Tierra, lo que les permite viajar por todo el mundo. Imagínese una habitación circular, y ahora imagínese haciendo rebotar una pelota de ping pong alrededor de las paredes. Sin las paredes, su pelota de ping pong simplemente volaría hacia el abismo. Pero, con las paredes, puedes rebotar la pelota a tu amigo en el otro lado de la habitación fácilmente. Por lo tanto, la ionosfera juega un papel importante en la propagación de ondas de radio por todo el mundo para la comunicación a larga distancia.

Ionosfera y auroras

¿Has visto alguna vez la aurora boreal, también conocida como aurora boreal? Esas hermosas rayas de verde, azul y púrpura iluminan el cielo nocturno en las partes del norte del mundo. Las auroras también ocurren en el hemisferio sur.

Entonces, ¿qué causa estas noches pintorescas? Los vientos solares son corrientes de gases ionizados extremadamente calientes que se liberan del sol. Los vientos solares viajan hacia la Tierra y se desvían alrededor de la atmósfera exterior, llamada magnetosfera, hacia el resto del sistema solar. Sin embargo, parte del viento solar entra en la ionosfera. Los iones del viento solar chocan con los iones de oxígeno y nitrógeno en la ionosfera. Durante estas colisiones, se liberan grandes cantidades de energía en forma de luz, creando la luz colorida que vemos en el cielo nocturno.

Resumen de la lección

Revisemos. La ionosfera es la capa de la atmósfera de 30 a 600 millas sobre la superficie de la tierra que ayuda en la comunicación por radio a larga distancia. En estas capas, los gases como el oxígeno y el nitrógeno se ionizan por fotoionización debido a la energía liberada por el sol. La ionosfera se puede dividir en tres capas.

La región D , o la región más baja de la ionosfera que se extiende entre 40 y 55 millas sobre la superficie, pierde su capacidad ionizante por la noche y es la más cercana a la Tierra. La región E , la siguiente capa de la atmósfera, tiene una mayor concentración de iones que la región D, aunque pierde algo de su capacidad de ionización por la noche. La región F es la capa más alejada de la tierra y tiene la mayor concentración de iones, que no cambia entre la noche y el día.

También aprendimos que la ionosfera juega un papel en la comunicación por radio, gracias a su efecto sobre las ondas de radio , que son ondas de luz con longitudes de onda muy largas que utilizamos para la comunicación. También aprendimos que también es responsable de las auroras, exhibiciones de luz espectaculares que ocurren cuando los vientos solares ingresan a la ionosfera, y los otros vientos rebotan en la magnetosfera o la capa exterior de la atmósfera. En resumen, la ionosfera es responsable de muchas cosas de las que puede que no seas plenamente consciente, pero que definitivamente puedes experimentar si sabes lo que estás buscando.

Articulos relacionados