La aeronomía es el estudio científico de la atmósfera superior de la Tierra y las regiones correspondientes de las atmósferas de otros planetas. Es una rama tanto de la química atmosférica como de la física atmosférica . Los científicos especializados en aeronomía, conocidos como aerónomos , estudian los movimientos y la composición química y las propiedades de la atmósfera superior de la Tierra y las regiones de las atmósferas de otros planetas que le corresponden, así como la interacción entre las atmósferas superiores y el entorno espacial . [1] En las regiones atmosféricas que estudian los aerónomos, la disociación química y la ionización son fenómenos importantes.
El matemático Sydney Chapman introdujo el término aeronomía para describir el estudio de la atmósfera superior de la Tierra [2] en 1946 en una carta al editor de Nature titulada "Algunas reflexiones sobre la nomenclatura". [3] El término se hizo oficial en 1954 cuando la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica lo adoptó. [4] Más tarde, "aeronomía" también comenzó a referirse al estudio de las regiones correspondientes de las atmósferas de otros planetas.
La aeronomía se puede dividir en tres ramas principales: aeronomía terrestre , aeronomía planetaria y aeronomía comparada . [5]
La aeronomía terrestre se centra en la atmósfera superior de la Tierra, que se extiende desde la estratopausa hasta el límite de la atmósfera con el espacio exterior y se define como compuesta por la mesosfera , la termosfera y la exosfera y su componente ionizado, la ionosfera . [5] La aeronomía terrestre contrasta con la meteorología , que es el estudio científico de la atmósfera inferior de la Tierra, definida como la troposfera y la estratosfera . [5] [6] [nota 1] Aunque la aeronomía terrestre y la meteorología alguna vez fueron campos de estudio científico completamente separados, la cooperación entre aerónomos terrestres y meteorólogos ha crecido a medida que los descubrimientos realizados desde principios de la década de 1990 han demostrado que las atmósferas superior e inferior tienen un impacto en la física , la química y la biología de cada una . [5]
Los aerónomos terrestres estudian las mareas atmosféricas y las descargas de rayos en la atmósfera superior, como los espectros rojos , los halos de espectros, los chorros azules y los ELVES. [ cita requerida ] También investigan las causas de los procesos de disociación e ionización en la atmósfera superior de la Tierra. [7] Los aerónomos terrestres utilizan telescopios terrestres , globos , satélites y cohetes de sondeo para recopilar datos de la atmósfera superior.
Las mareas atmosféricas son oscilaciones periódicas a escala global de la atmósfera terrestre, análogas en muchos aspectos a las mareas oceánicas . Las mareas atmosféricas dominan la dinámica de la mesosfera y la termosfera inferior, y sirven como un mecanismo importante para transportar energía desde la atmósfera superior a la atmósfera inferior. Los aerónomos terrestres estudian las mareas atmosféricas porque su comprensión es esencial para comprender la atmósfera en su conjunto y es beneficiosa para mejorar la comprensión de la meteorología. El modelado y las observaciones de las mareas atmosféricas permiten a los investigadores monitorear y predecir los cambios en la atmósfera terrestre. [8]
Los aerónomos utilizan a veces los términos "rayos en la alta atmósfera" o "descargas en la alta atmósfera" para referirse a una familia de fenómenos de ruptura eléctrica en la atmósfera superior de la Tierra que ocurren muy por encima de las altitudes de los rayos troposféricos observados en la atmósfera inferior. Actualmente, el término preferido para un fenómeno de descarga eléctrica inducido en la atmósfera superior por rayos troposféricos es " evento luminoso transitorio " (TLE). Existen varios tipos de TLE, incluidos los sprites rojos, los halos de sprites, los chorros azules y los ELVES (acrónimo de " Emisión de luz y perturbaciones de muy baja frecuencia debido a fuentes de pulsos electromagnéticos "). [9]
La aeronomía planetaria estudia las regiones de las atmósferas de otros planetas [5] que corresponden a la mesosfera, termosfera, exosfera e ionosfera de la Tierra. [6] En algunos casos, la atmósfera completa de un planeta puede consistir solo en lo que en la Tierra constituye la atmósfera superior, o solo una parte de ella. Los aerónomos planetarios utilizan telescopios terrestres, telescopios espaciales y sondas espaciales que vuelan , orbitan o aterrizan en otros planetas para obtener conocimiento de las atmósferas de esos planetas mediante el uso de instrumentos como interferómetros , espectrómetros ópticos , magnetómetros y detectores de plasma y técnicas como la ocultación por radio . [10] Aunque la aeronomía planetaria originalmente se limitaba al estudio de las atmósferas de los otros planetas del Sistema Solar , el descubrimiento desde 1995 de exoplanetas ha permitido a los aerónomos planetarios expandir su campo para incluir también las atmósferas de esos planetas. [11]
La aeronomía comparada utiliza los hallazgos de la aeronomía terrestre y planetaria —campos científicos tradicionalmente separados [5] — para comparar las características y comportamientos de las atmósferas de otros planetas entre sí y con la atmósfera superior de la Tierra. [5] Busca identificar y describir las formas en que las diferentes químicas, campos magnéticos y termodinámicas en varios planetas afectan la creación, evolución, diversidad y desaparición de atmósferas. [5]
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