De la termosfera a los movimientos sísmicos, vínculos entre cielo y tierra
Diferentes sociedades y culturas en todo el planeta y a través del tiempo han construido categorías, esquemas y relaciones en torno al ambiente físico que nos rodea, con el fin de comprenderlo, de darle sentido. En esta diversidad de esquemas, es muy común encontrar ciertos vínculos entre el espacio celeste y el terrestre con características que varían de acuerdo a las concepciones del cosmos a partir de las cuales se elaboran.
En este sentido, por ejemplo, la ciencia ha observado ciertos fenómenos celestes que, a través de vínculos físicos, pueden ayudarnos a entender la estructura y dinámica interna de nuestro planeta. Más precisamente, desde hace varias décadas se han registrado procesos que tienen lugar en determinados sectores de nuestra atmósfera que podrían estar ligados a movimientos telúricos. Para llegar a este interesante y hasta sorprendente vínculo, primero repasemos algo acerca de las estructuras a partir de las cuales los científicos entienden ciertos procesos de la Tierra.
Según los estudios geológicos, nuestro planeta presenta una estructura interna conformada, de manera general, por tres importantes regiones de diferente composición y características físicas. Extendiéndose desde el centro de la Tierra hasta aproximadamente un radio de 3500 Km encontramos el núcleo, constituido principalmente por metales como hierro y níquel. Avanzando en dirección hacia la superficie, luego del núcleo se encuentra el manto, el cual comprende el 85% del volumen total del planeta. El interior del manto, formado por partículas sólidas a granel comprimidas por el peso de partes superiores, presenta diferencias de temperatura que generan movimientos de convección. Estos movimientos son corrientes cerradas de material que circulan muy lentamente de manera descendente y ascendente en su interior. Por último, y ya en la superficie, observamos que la corteza es la capa rocosa externa de la Tierra. La misma, integra los continentes y el relieve submarino, presentando un espesor de entre 7 y 70 km.
Como sabemos, la corteza de la Tierra es sólida, pero no está formada por una sola pieza, sino por 15 grandes fragmentos (junto con otros más pequeños), las placas tectónicas, que flotan sobre magma. Pero, los movimientos convectivos del manto movilizan las placas tectónicas, haciendo que se desplacen entre ellas. Las zonas de contacto entre placas se llaman fallas. Allí se generan rozamientos y fisuras que liberan gran cantidad de energía a través de procesos como terremotos, actividad volcánica y elevación de cordones montañosos.
Por otra parte, en la actualidad, desde la meteorología, se divide generalmente a la atmósfera en cinco estratos, cada uno de los cuales posee características distintivas. La troposfera es la parte de la atmósfera que está en contacto con el suelo terrestre, y por lo tanto la que más conocemos. Vientos, nubes, tornados, tormentas, entre otros fenómenos meteorológicos tienen lugar en esta capa. Se extiende hasta una altura de entre 10 a 17 Km de altura, y gracias a la gravedad contiene el 80% de la materia que constituye la atmósfera compuesta de aire, partículas de polvo, ozono y vapor de agua, presentes en cantidades variables en los diferentes estratos.
Elevándonos entre los 15 y los 40 kilómetros de altura, encontramos la estratosfera, la segunda capa atmosférica, caracterizada por la importante presencia de ozono en su composición química. Luego, desde el límite superior de la estratosfera hasta los 80 kilómetros de distancia de la superficie de la Tierra, localizamos a la mesosfera. Quien alguna vez divisó un meteoro o “estrella fugaz”, habrá tenido la fortuna de observar una de las pocas evidencias visibles desde tierra de la existencia de esta capa atmosférica. La mesosfera es la capa más fría, llegando a cerca de 90°C bajo cero, y contiene un 0,1% del total del aire de la atmósfera, lo que implica que las moléculas están muy separadas entre si; sin embargo, cuando un meteoroide se acerca, el roce con esas partículas genera calor suficiente como para desintegrar cualquier roca de tamaño medio, lo que da origen a la luz y al fenómeno de “estrella fugaz” que observamos desde Tierra.
Así como la mesosfera es la capa más fría, la que le sigue es la más caliente. Con temperaturas que superan los 1200°C, desde los 80 hasta los 600 Km de altitud, se extiende la termosfera, la cual concentra tan solo el 0,001% del aire de toda nuestra atmósfera. A pesar de ello, esta capa de aire es la que recibe los rayos gamma y los rayos X provenientes del Sol, una forma de radiación con tanta energía que logra arrancar algunos electrones a los átomos presentes en esta zona y generar iones o átomos eléctricamente cargados. Por esta razón, esta capa también es denominada ionosfera, estrato donde se generan las auroras polares, y la cual, a la vez, es utilizada para la propagación de ondas de radio emitidas desde la superficie de la Tierra. Por último, más arriba, a una altitud cercana a los 600 kilómetros, comienza el límite entre nuestro planeta y el espacio exterior, la exosfera, la última capa atmosférica, donde la mayoría de los satélites artificiales están en órbita en torno a la Tierra.
Pero, retomando aquella idea de los vínculos físicos observados entre fenómenos del espacio celeste y el terrestre, algo curioso es que en los últimos años se ha descubierto que la cuarta capa de la atmósfera, la termosfera, presenta una característica muy interesante: los días previos a un terremoto se registran cambios en su comportamiento.
Este hecho, que en el futuro podría aprovecharse como señal de alerta sísmica, según algunas teorías propuestas, se relaciona con el hecho de que las rocas de la corteza al estar sometidas a las tremendas presiones que ocurren en los movimientos tectónicos que originan un terremoto, actúan como conductores eléctricos. Si, aunque parezca increíble, ante esas condiciones extremas, la impresionante cantidad de energía generada por el roce entre rocas de placas tectónicas origina corrientes eléctricas ascendentes que, al llegar a la superficie, ionizan el aire. Ese aire ionizado, a su vez, comienza a remontar la atmósfera hasta la termosfera. Allí esos iones producen perturbaciones perceptibles mediante satélites con los detectores adecuados, y, a veces, luces similares a las de las auroras, las llamadas luces de terremoto (ver imagen inferior), cuyo origen, por mucho tiempo, había sido inexplicable.
Este fenómeno no es más que uno de los tantos fenómenos naturales que la ciencia a podido registrar y replicar a través de vínculos físicos entre la estructura interna de nuestro planeta, la Tierra, con estratos de la atmósfera, el cielo.
Esta es la foto más conocida de luces de terremoto, tomada en el monte Kimyo en Japón en 1968, por el señor Kuribayashi (Crédito: Seismological Research Letters).
Fuentes:
Freund, F. T., “Rocks that Crackle and Sparckle and Glow: Strange, Pre-earthquake Phenomena”, Journal of Scientific Exploration, Vol 17, 2003, pp. 37-71.
Ruiz, D. M., “Ciencia en el aire: presión, calentamiento, lluvias, vientos, rayos ¡y centellas! en la atmósfera terrestre”, 2012, Buenos Aires: Siglo XXI editores.
Ruiz, D. M., “Viaje al centro de la tierra: volcanes, terremotos, minería, basura, diamantes y petróleo explicados por la geología”, 2014, Buenos Aires: Siglo XXI editores.
Armando Mudrik – Astrónomo
