Transbordador espacial Discovery en la plataforma de lanzamiento. Crédito de la imagen: NASA. Click para agrandar.
Un nuevo estudio, financiado en parte por el Laboratorio de Investigación Naval y la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) informa que los gases de escape del transbordador espacial pueden crear nubes de gran altitud sobre la Antártida pocos días después del lanzamiento, lo que proporciona información valiosa sobre los procesos de transporte global en la termosfera inferior [mhs1]. El mismo estudio también encuentra que el penacho de escape del motor principal del transbordador transporta pequeñas cantidades de hierro que se pueden observar desde el suelo, a medio mundo de distancia.
El equipo internacional de autores del estudio, que aparecerá en la edición del 6 de julio de Geophysical Research Letters, utilizó la misión STS-107 Shuttle como un estudio de caso para mostrar que el escape liberado en la termosfera inferior, cerca de 110 kilómetros de altitud, puede formar la Antártida Nubes mesosféricas polares (PMC). La termosfera es la capa más alta de nuestra atmósfera, con la mesosfera (entre 50 y 90 kilómetros sobre la Tierra), la estratosfera y la troposfera debajo.
Nuevas observaciones presentadas por el equipo de investigación del Global Ultraviolet Imager (GUVI) sobre el satélite Termosfera, Ionosfera, Mesosfera, Energética y Dinámica (TIMED) de la NASA revelan el transporte del escape STS-107 al hemisferio sur solo dos días después del lanzamiento en enero de 2003 . El agua del escape condujo finalmente a una explosión significativa de PMC durante el verano del polo sur de 2002-2003, observado por el experimento del satélite Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV). El transporte interhemisférico seguido de la formación de PMC antártico fue inesperado.
Las PMC, también conocidas como nubes noctilucentes, aparecen cerca de 83 kilómetros de altitud y están formadas por partículas de hielo de agua creadas a través de procesos microfísicos de nucleación, condensación y sedimentación. Por lo general, aparecen en la mesosfera polar de verano, donde las temperaturas caen por debajo de los 130 grados Kelvin (-220? F). Poco se sabe sobre los procesos específicos que conducen a la formación de PMC.
Según el autor principal del estudio, el Dr. Michael Stevens, físico investigador de la E.O. El Centro Hulburt para la Investigación Espacial en el Laboratorio de Investigación Naval, la investigación produjo múltiples resultados científicos innovadores.
"Esta investigación es emocionante porque extiende una nueva explicación para la formación de estas nubes al demostrar el efecto global de un penacho de escape del transbordador en una región de la atmósfera que tradicionalmente no se ha entendido bien", dijo Stevens.
Algunos creen que el impacto del cambio antropogénico en la atmósfera inferior se refleja en estas nubes atmosféricas superiores. Aunque históricamente los PMC solo se han visto en la región polar, en los últimos años los PMC se han visto en latitudes más bajas tan al sur como [mhs2] Colorado y Utah, renovando el interés y generando debate sobre las implicaciones. Sin embargo, los resultados de este trabajo, "ponen en tela de juicio la interpretación del impacto de las tendencias de PMC de finales del siglo XX únicamente en términos de cambio climático global", dijo Stevens. El equipo concluye que el agua de la columna de escape de un transbordador espacial puede contribuir un notable 10-20 por ciento a los PMC observados durante una temporada de verano en la Antártida.
Un dato clave que confirmó la llegada del penacho a la Antártida fue la observación terrestre de átomos de hierro cerca de 110 km. La presencia de hierro a esta altitud originalmente dejó perplejos a los científicos porque no hay una fuente natural conocida allí. Los datos implican que el hierro ablacionado o vaporizado por los motores principales del Shuttle fue transportado junto con el penacho de agua, llegando a la Antártida tres o cuatro días después del lanzamiento en enero de 2003. Tanto la columna de agua como la presencia de hierro demuestran que el viento medio hacia el sur inferido de los datos del equipo es mucho más rápido que el obtenido de los modelos de circulación global o las climatologías del viento.
"Esto nos dice algo nuevo y emocionante sobre el transporte en esta región de la atmósfera", dijo Stevens. “Puede ser tan rápido que un penacho de lanzadera puede formar hielo sobre la Antártida antes de que otros procesos de pérdida realmente puedan tener efecto. Debemos tener mucho cuidado al interpretar las implicaciones a largo plazo de las observaciones y características de estas nubes debido a esta contribución del transbordador y la contribución potencial de muchos otros vehículos de lanzamiento más pequeños ".
NRL y la NASA financiaron el estudio, con contribuciones de la National Science Foundation, el British Antarctic Survey en Cambridge, Reino Unido, y la Universidad de Illinois, Urbana-Champaign. Otros investigadores en el estudio incluyen a Robert Meier de la Universidad George Mason, Fairfax, Virginia; Xinzhao Chu de la Universidad de Illinois, Urbana-Champaign; Matthew DeLand de Science Systems & Applications, Inc., Lanham, Md .; y John Plane de la Universidad de East Anglia, Norwich, Reino Unido.
Fuente original: Comunicado de prensa de NRL
