Los investigadores han observado un fenómeno inesperado en la termosfera

Lejos de la superficie terrestre, en el límite con el espacio interplanetario, el viento sigue soplando. Sin embargo, el flujo atmosférico es muy diferente allí, transportando aire desde la faz del globo expuesta al sol hasta la ubicada en la sombra. Sin embargo, los investigadores han informado de una extraña observación sobre el comportamiento de estos vientos. Sus resultados fueron publicados recientemente en el Journal of Geophysical Research: Física espacial.

La termosfera es la capa de la atmósfera que se extiende desde unos noventa hasta mil kilómetros sobre el nivel del mar. Sin embargo, su límite superior, la termopausa, varía en varios cientos de kilómetros dependiendo de la actividad solar. Además, en un período de calma estelar, puede descender hasta una altitud de solo quinientos kilómetros.

Las tecnologías espaciales de órbita baja circulan en la parte superior de la termosfera, incluidos los satélites meteorológicos o climatológicos. Para garantizar un seguimiento adecuado y limitar el riesgo de deriva o colisión, se utilizan modelos termosféricos para calcular la cantidad de resistencia aerodinámica, entre otras cosas. Por tanto, es fundamental un buen conocimiento de la dinámica del campo eólico a este nivel.

Corriente en chorro transpolar: paradas repentinas e inesperadas

Al medir el flujo de aire a alturas muy elevadas en Alaska para comprender mejor el régimen del viento en la termosfera, los investigadores hicieron una observación inesperada. Notaron que la corriente en chorro transpolar, un flujo de aire que sopla desde la cara iluminada de la Tierra hacia la sombra, estaba sujeta a paradas bruscas en su propagación. Sin embargo, los modelos indican que debe continuar avanzando hacia latitudes tropicales y no desacelerarse repentinamente al salir del dominio polar.

termosfera
Viento meridiano (norte-sur) en función de la latitud magnética (eje vertical) y el tiempo (eje horizontal) el 1 de enero de 2017. Un valor negativo indica un viento que sopla de norte a sur. Observe cómo la corriente en chorro transpolar (azul) se propaga a latitudes más bajas según lo predicho por los modelos. Créditos: R. Itani y M. Conde, 2021.

Esta inexplicable desaceleración se produce a lo largo de unos cientos de kilómetros en la dirección del flujo, pero se produce en una atmósfera tan escasa y alejada de la superficie que no influye en los fenómenos meteorológicos que allí se producen. Sin embargo, puede afectar la trayectoria de los sistemas espaciales de formas imprevistas y potencialmente peligrosas.

Igual que antes, pero para el 4 de enero de 2019. Nótese la brusca parada de la corriente en chorro transpolar en la latitud de Alaska (línea horizontal punteada) y la ausencia de propagación a latitudes más bajas. Créditos: R. Itani y M. Conde, 2021.

Todos los modelos de computadora muestran que este viento se propaga a cierta distancia hacia el ecuador, luego eventualmente se ralentiza y se fusiona con el flujo del fondo, como el tráfico en una autopista. ”, Señala Mark Conde, coautor del estudio. ” Debería haber un flujo bastante fuerte que se extiende hacia el ecuador, pero encontramos que en algunas ocasiones choca contra una pared sobre Alaska. “.

Termosfera y fluctuaciones solares, una relación a profundizar

A veces, no solo se detiene el flujo, sino que también regresa. En otras palabras, la corriente en chorro transpolar fluye localmente desde el lado nocturno hacia el lado diurno. Estas observaciones son aún más sorprendentes dado que la estabilidad térmica y la alta viscosidad cinemática del aire a esta altitud son se supone que hace que los movimientos atmosféricos sean más homogéneos e inhibe cualquier variación repentina como los reportados aquí.

Por el momento, el misterio no se ha resuelto, porque en su artículo, los investigadores querían principalmente llamar la atención sobre este fenómeno aún en gran parte desconocido. Sin embargo, las correlaciones observadas parecen dirigir los focos hacia la actividad solar de alta frecuencia (desde unas pocas horas hasta unos pocos días) y la actividad auroral. De hecho, los autores señalan que durante los siete años de datos disponibles, las interrupciones o retrocesos del viento se producen preferentemente cuando estos últimos son relativamente débiles. Asunto a seguir !