La Luna orbita dentro de la atmósfera terrestre

Gracias a los datos recopilados por el Observatorio Heliosférico y Solar (SOHO) de la ESA/NASA, se ha descubierto que la capa de gas que envuelve la Tierra tiene un radio de 630.000 km, 50 veces el diámetro de nuestro planeta, lo que significa que la región más lejana de nuestra atmósfera se extiende más allá de la órbita lunar, hasta alcanzar dos veces la distancia a nuestro satélite natural.

“La Luna orbita dentro de la atmósfera terrestre”, señala Igor Baliukin, del Instituto de Investigación Espacial ruso y autor principal de esta investigación. “No éramos conscientes de ello hasta que recuperamos las observaciones realizadas hace más de dos décadas por SOHO”.

En la región donde la atmósfera se funde en el espacio exterior, hay una nube de átomos de hidrógeno denominada “geocorona”. Uno de los instrumentos del satélite, SWAN, utilizó sus sensores para seguir la firma de hidrógeno y detectar con precisión hasta dónde llegaba el límite de la geocorona.

De esta forma descubrieron que la geocorona, la parte luminosa de la región más externa de la atmósfera terrestre, se extiende mucho más allá de los 10.000 kilómetros de la Tierra que se pensaba hasta ahora.

En realidad se prolonga más allá de los 384.400 kilómetros que nos separan de la Luna y forma parte de la atmósfera de nuestro satélite, que es insignificante debido a su escasa gravedad. Los resultados se han publicado en la revista Journal of Geophysical Research: Space Physics.

La atmósfera terrestre es la parte gaseosa de la Tierra, la capa más externa y menos densa del planeta. Su densidad disminuye a medida que aumenta su longitud: a 60 000 km está compuesta de solo 70 átomos por centímetro cúbico, y a medio camino, a nivel de la Luna, contiene solo 0,2 átomos por centímetro cúbico, casi el vacío.

Nubes de hidrógeno

El Sol interactúa con los átomos de hidrógeno a través de una longitud de onda concreta del espectro ultravioleta, denominada Lyman alfa, que estos átomos pueden absorber y emitir. Como este tipo de luz es absorbido por la atmósfera terrestre, solo puede observarse desde el espacio.

Gracias a su célula de absorción de hidrógeno, el instrumento SWAN pudo medir de forma selectiva la luz Lyman alfa de la geocorona y descartar los átomos de hidrógeno ubicados en el espacio interplanetario.

El nuevo estudio ha revelado así que la luz solar comprime los átomos de hidrógeno en la geocorona de la cara diurna de la Tierra, a la vez que produce una región más densa en la cara nocturna. La región diurna del hidrógeno de mayor densidad sigue siendo bastante escasa, con tan solo 70 átomos por centímetro cúbico a 60.000 kilómetros de la superficie terrestre, y unos 0,2 átomos a la distancia de la Luna.

Recuperando datos antiguos

Lanzado en diciembre de 1995, el observatorio espacial SOHO lleva más de dos décadas estudiando el Sol, desde el interior de su núcleo hasta la corona exterior y el viento solar. El satélite orbita en el primer punto de Lagrange (L1), a aproximadamente 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en dirección al Sol.

Su posición es perfecta para observar la geocorona desde fuera. El instrumento SWAN de SOHO capturó imágenes de la Tierra y su atmósfera en tres ocasiones entre 1996 y 1998.

El equipo de investigadores decidió recuperar este conjunto de datos de entre los archivos para analizarlos. Estas vistas únicas de la totalidad de la geocorona desde SOHO ahora están arrojando nueva luz sobre la atmósfera de la Tierra.

“A menudo es posible sacar partido de datos archivados desde hace muchos años y hacer ciencia nueva con ellos —constata Bernhard Fleck, científico del proyecto SOHO de la ESA—. Este descubrimiento subraya el valor de unos datos recogidos hace más de 20 años y las excepcionales prestaciones de SOHO”.

Referencia

SWAN/SOHO Lyman-alpha mapping: the Hydrogen Geocorona extends well beyond the Moon. I. Baliukin et al. Journal of Geophysical Research: Space Physics. DOI:https://doi.org/10.1029/2018JA026136