El vapor de agua , vapor de agua o vapor acuoso es la fase gaseosa del agua . Es un estado del agua dentro de la hidrosfera . El vapor de agua se puede producir a partir de la evaporación o ebullición de agua líquida o de la sublimación del hielo . El vapor de agua es transparente, como la mayoría de los constituyentes de la atmósfera. [4] En condiciones atmosféricas típicas, el vapor de agua se genera continuamente por evaporación y se elimina por condensación . Es menos denso que la mayoría de los demás componentes del aire y desencadena corrientes de convección que pueden provocar nubes y niebla.
Al ser un componente de la hidrosfera y el ciclo hidrológico de la Tierra, es particularmente abundante en la atmósfera terrestre , donde actúa como gas de efecto invernadero y retroalimentación de calentamiento, contribuyendo más al efecto invernadero total que los gases no condensables como el dióxido de carbono y el metano . El uso de vapor de agua, como vapor , ha sido importante para cocinar y como componente importante en los sistemas de producción y transporte de energía desde la revolución industrial .
El vapor de agua es un componente atmosférico relativamente común, presente incluso en la atmósfera solar , así como en todos los planetas del Sistema Solar y en muchos objetos astronómicos , incluidos satélites naturales , cometas e incluso grandes asteroides . Asimismo, la detección de vapor de agua extrasolar indicaría una distribución similar en otros sistemas planetarios. El vapor de agua también puede ser una evidencia indirecta que respalde la presencia de agua líquida extraterrestre en el caso de algunos objetos de masa planetaria.
Siempre que una molécula de agua abandona una superficie y se difunde en un gas circundante, se dice que se ha evaporado . Cada molécula de agua individual que pasa entre un estado más asociado (líquido) y uno menos asociado (vapor/gas) lo hace mediante la absorción o liberación de energía cinética . La medida agregada de esta transferencia de energía cinética se define como energía térmica y ocurre solo cuando hay un diferencial en la temperatura de las moléculas de agua. El agua líquida que se convierte en vapor de agua lleva consigo una porción de calor, en un proceso llamado enfriamiento por evaporación . [5] La cantidad de vapor de agua en el aire determina la frecuencia con la que las moléculas regresarán a la superficie. Cuando se produce una evaporación neta, la masa de agua sufrirá un enfriamiento neto directamente relacionado con la pérdida de agua.
En los EE. UU., el Servicio Meteorológico Nacional mide la tasa real de evaporación de una superficie estandarizada de agua abierta al aire libre, en varios lugares del país. Otros hacen lo mismo en todo el mundo. Los datos de EE. UU. se recopilan y compilan en un mapa de evaporación anual. [6] Las medidas oscilan entre menos de 30 y más de 120 pulgadas por año. Se pueden utilizar fórmulas para calcular la tasa de evaporación de una superficie de agua como una piscina. [7] [8] En algunos países, la tasa de evaporación supera con creces la tasa de precipitación .
El enfriamiento evaporativo está restringido por las condiciones atmosféricas . La humedad es la cantidad de vapor de agua en el aire. El contenido de vapor del aire se mide con unos aparatos conocidos como higrómetros . Las mediciones generalmente se expresan como humedad específica o porcentaje de humedad relativa . Las temperaturas de la atmósfera y de la superficie del agua determinan la presión de vapor de equilibrio; La humedad relativa del 100% se produce cuando la presión parcial del vapor de agua es igual a la presión de vapor de equilibrio. Esta condición a menudo se denomina saturación completa. La humedad oscila entre 0 gramos por metro cúbico en aire seco y 30 gramos por metro cúbico (0,03 onzas por pie cúbico) cuando el vapor se satura a 30 °C. [9]
La sublimación es el proceso por el cual las moléculas de agua abandonan directamente la superficie del hielo sin convertirse primero en agua líquida. La sublimación explica la lenta desaparición del hielo y la nieve a mediados del invierno a temperaturas demasiado bajas para provocar su derretimiento. La Antártida muestra este efecto en un grado único porque es, con diferencia, el continente con la tasa de precipitación más baja de la Tierra. Como resultado, hay grandes zonas donde las capas de nieve milenarias se han sublimado dejando atrás los materiales no volátiles que contenían. Esto es extremadamente valioso para ciertas disciplinas científicas, un ejemplo dramático es la colección de meteoritos que quedan expuestos en cantidades incomparables y en excelentes estados de conservación.
La sublimación es importante en la preparación de ciertas clases de muestras biológicas para microscopía electrónica de barrido . Normalmente, las muestras se preparan mediante criofijación y fractura por congelación , después de lo cual la superficie rota se graba por congelación y se erosiona mediante exposición al vacío hasta que muestra el nivel de detalle requerido. Esta técnica puede mostrar moléculas de proteínas, estructuras de orgánulos y bicapas lipídicas con grados muy bajos de distorsión.
El vapor de agua solo se condensará sobre otra superficie cuando esa superficie esté más fría que la temperatura del punto de rocío , o cuando se haya excedido el equilibrio del vapor de agua en el aire. Cuando el vapor de agua se condensa sobre una superficie, se produce un calentamiento neto en esa superficie. [10] La molécula de agua trae consigo energía térmica. A su vez, la temperatura de la atmósfera desciende ligeramente. [11] En la atmósfera, la condensación produce nubes, niebla y precipitación (normalmente sólo cuando la facilitan los núcleos de condensación de las nubes ). El punto de rocío de una masa de aire es la temperatura a la que debe enfriarse antes de que el vapor de agua del aire comience a condensarse. La condensación en la atmósfera forma gotas de nubes.
Además, se produce una condensación neta de vapor de agua en las superficies cuando la temperatura de la superficie es igual o inferior a la temperatura del punto de rocío de la atmósfera. La deposición es una transición de fase separada de la condensación que conduce a la formación directa de hielo a partir del vapor de agua. Las heladas y la nieve son ejemplos de deposición.
Existen varios mecanismos de enfriamiento por los cuales se produce la condensación: 1) Pérdida directa de calor por conducción o radiación. 2) Enfriamiento por la caída de presión del aire que se produce con la elevación del aire, también conocido como enfriamiento adiabático . El aire puede ser elevado por montañas, que lo desvían hacia arriba, por convección y por frentes fríos y cálidos. 3) Enfriamiento advectivo: enfriamiento debido al movimiento horizontal del aire.
Varias reacciones químicas tienen agua como producto. Si las reacciones tienen lugar a temperaturas superiores al punto de rocío del aire circundante, el agua se formará en forma de vapor y aumentará la humedad local; si está por debajo del punto de rocío, se producirá condensación local. Las reacciones típicas que resultan en la formación de agua son la quema de hidrógeno o hidrocarburos en el aire u otras mezclas de gases que contienen oxígeno , o como resultado de reacciones con oxidantes.
De manera similar, pueden tener lugar otras reacciones químicas o físicas en presencia de vapor de agua, lo que da como resultado la formación de nuevas sustancias químicas, como óxido en el hierro o el acero, polimerización (ciertas espumas de poliuretano y pegamentos de cianoacrilato curan con la exposición a la humedad atmosférica) o cambios de forma. como cuando los productos químicos anhidros pueden absorber suficiente vapor para formar una estructura cristalina o alterar una existente, lo que a veces da como resultado cambios de color característicos que pueden usarse para mediciones .
La medición de la cantidad de vapor de agua en un medio se puede realizar directa o remotamente con distintos grados de precisión. Los métodos remotos como la absorción electromagnética son posibles desde satélites situados sobre atmósferas planetarias. Los métodos directos pueden utilizar transductores electrónicos, termómetros humedecidos o materiales higroscópicos que miden cambios en propiedades físicas o dimensiones.
El vapor de agua es más ligero o menos denso que el aire seco . [12] [13] A temperaturas equivalentes, flota con respecto al aire seco, por lo que la densidad del aire seco a temperatura y presión estándar (273,15 K, 101,325 kPa) es 1,27 g/L y el vapor de agua a temperatura estándar tiene una forma de vapor. presión de 0,6 kPa y una densidad mucho menor de 0,0048 g/L.
Cálculos de vapor de agua y densidad del aire seco a 0 °C:
A la misma temperatura, una columna de aire seco será más densa o más pesada que una columna de aire que contenga vapor de agua, siendo la masa molar del nitrógeno diatómico y del oxígeno diatómico mayor que la masa molar del agua. Por lo tanto, cualquier volumen de aire seco se hundirá si se coloca en un volumen mayor de aire húmedo. Además, un volumen de aire húmedo aumentará o flotará si se coloca en una región más grande de aire seco. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la proporción de vapor de agua en el aire y aumentará su flotabilidad. El aumento de la flotabilidad puede tener un impacto atmosférico significativo, dando lugar a poderosas corrientes de aire ascendentes, ricas en humedad, cuando la temperatura del aire y la temperatura del mar alcanzan los 25 °C o más. Este fenómeno proporciona una fuerza impulsora importante para los sistemas meteorológicos ciclónicos y anticiclónicos (tifones y huracanes).
El vapor de agua es un subproducto de la respiración en plantas y animales. Su contribución a la presión aumenta a medida que aumenta su concentración. Su contribución de presión parcial a la presión del aire aumenta, disminuyendo la contribución de presión parcial de los demás gases atmosféricos (Ley de Dalton) . La presión total del aire debe permanecer constante. La presencia de vapor de agua en el aire diluye o desplaza naturalmente los demás componentes del aire a medida que aumenta su concentración.
Esto puede tener un efecto sobre la respiración. En aire muy cálido (35 °C), la proporción de vapor de agua es lo suficientemente grande como para provocar la congestión que se puede experimentar en condiciones de selva húmeda o en edificios mal ventilados.
El vapor de agua tiene una densidad menor que la del aire y, por lo tanto, flota en el aire, pero tiene una presión de vapor menor que la del aire. Cuando un dirigible térmico utiliza vapor de agua como gas de elevación, el vapor de agua se calienta para formar vapor de modo que su presión de vapor sea mayor que la presión del aire circundante para mantener la forma de un "globo de vapor" teórico, que produce aproximadamente 60% la sustentación del helio y el doble que la del aire caliente. [14]
La cantidad de vapor de agua en una atmósfera está limitada por las restricciones de presión parcial y temperatura. La temperatura del punto de rocío y la humedad relativa actúan como pautas para el proceso del vapor de agua en el ciclo del agua . El aporte de energía, como la luz solar, puede provocar una mayor evaporación en la superficie del océano o una mayor sublimación en un trozo de hielo en la cima de una montaña. El equilibrio entre condensación y evaporación da la cantidad llamada presión parcial de vapor .
La presión parcial máxima ( presión de saturación ) del vapor de agua en el aire varía con la temperatura de la mezcla de aire y vapor de agua. Existe una variedad de fórmulas empíricas para esta cantidad; la fórmula de referencia más utilizada es la ecuación de Goff-Gratch para el SVP sobre agua líquida por debajo de cero grados Celsius:
donde T , temperatura del aire húmedo, se expresa en unidades de kelvin y p se expresa en unidades de milibares ( hectopascales ).
La fórmula es válida desde aproximadamente −50 a 102 °C; sin embargo, existe un número muy limitado de mediciones de la presión de vapor del agua sobre agua líquida sobreenfriada. Hay varias otras fórmulas que se pueden utilizar. [15]
Bajo ciertas condiciones, como cuando se alcanza la temperatura de ebullición del agua, siempre ocurrirá una evaporación neta durante las condiciones atmosféricas estándar, independientemente del porcentaje de humedad relativa. Este proceso inmediato disipará cantidades masivas de vapor de agua a una atmósfera más fría.
El aire exhalado está casi en equilibrio con el vapor de agua a la temperatura corporal. En el aire frío, el vapor exhalado se condensa rápidamente, apareciendo así como niebla o neblina de gotas de agua y como condensación o escarcha en las superficies. La condensación forzada de estas gotas de agua del aliento exhalado es la base del condensado del aliento exhalado , una prueba de diagnóstico médico en evolución.
Controlar el vapor de agua en el aire es una preocupación clave en la industria de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). El confort térmico depende de las condiciones del aire húmedo. Las situaciones de confort no humano se denominan refrigeración , y también se ven afectadas por el vapor de agua. Por ejemplo, muchas tiendas de alimentos, como los supermercados, utilizan refrigeradores abiertos o cajas de alimentos , que pueden reducir significativamente la presión del vapor de agua (reduciendo la humedad). Esta práctica ofrece varios beneficios y también problemas.
El agua gaseosa representa un componente pequeño pero ambientalmente significativo de la atmósfera . El porcentaje de vapor de agua en el aire de la superficie varía del 0,01% a -42 °C (-44 °F) [16] al 4,24% cuando el punto de rocío es de 30 °C (86 °F). [17] Más del 99% del agua atmosférica está en forma de vapor, en lugar de agua líquida o hielo, [18] y aproximadamente el 99,13% del vapor de agua está contenido en la troposfera . La condensación del vapor de agua en la fase líquida o hielo es responsable de las nubes , la lluvia, la nieve y otras precipitaciones , todas las cuales se encuentran entre los elementos más importantes de lo que experimentamos como clima. De manera menos obvia, el calor latente de vaporización , que se libera a la atmósfera cada vez que ocurre la condensación, es uno de los términos más importantes del balance de energía atmosférica tanto a escala local como global. Por ejemplo, la liberación de calor latente en la convección atmosférica es directamente responsable de impulsar tormentas destructivas como ciclones tropicales y tormentas eléctricas severas . El vapor de agua es un importante gas de efecto invernadero [19] [20] debido a la presencia del enlace hidroxilo que se absorbe fuertemente en el infrarrojo .
El vapor de agua es el "medio de trabajo" del motor termodinámico atmosférico que transforma la energía térmica de la irradiación solar en energía mecánica en forma de vientos. Transformar la energía térmica en energía mecánica requiere un nivel de temperatura superior e inferior, así como un medio de trabajo que vaya y regrese entre ambos. El nivel superior de temperatura lo da la superficie del suelo o del agua de la Tierra, que absorbe la radiación solar entrante y se calienta, evaporando el agua. El aire húmedo y cálido de la Tierra es más ligero que el de su entorno y se eleva hasta el límite superior de la troposfera. Allí, las moléculas de agua irradian su energía térmica al espacio exterior, enfriando el aire circundante. La atmósfera superior constituye el nivel de temperatura inferior del motor termodinámico atmosférico. El vapor de agua del aire ahora frío se condensa y cae al suelo en forma de lluvia o nieve. El aire, ahora más denso, frío y seco, también desciende al suelo; El motor termodinámico atmosférico establece así una convección vertical que transporta el calor desde el suelo a la atmósfera superior, desde donde las moléculas de agua pueden irradiarlo al espacio exterior. Debido a la rotación de la Tierra y a las fuerzas de Coriolis resultantes, esta convección atmosférica vertical se convierte también en convección horizontal, en forma de ciclones y anticiclones, que transportan el agua evaporada de los océanos al interior de los continentes, permitiendo el crecimiento de la vegetación. . [21]
El agua en la atmósfera terrestre no sólo está por debajo de su punto de ebullición (100 °C), sino que en altitud desciende por debajo de su punto de congelación (0 °C), debido a la atracción altamente polar del agua . Cuando se combina con su cantidad, el vapor de agua tiene un punto de rocío y un punto de congelación relevantes , a diferencia de, por ejemplo, el dióxido de carbono y el metano. Por lo tanto, el vapor de agua tiene una altura de escala una fracción de la de la atmósfera en general, [22] [23] [24] a medida que el agua se condensa y sale , principalmente en la troposfera , la capa más baja de la atmósfera. [25] El dióxido de carbono ( CO 2 ) y el metano , al estar bien mezclados en la atmósfera, tienden a elevarse por encima del vapor de agua. La absorción y emisión de ambos compuestos contribuyen a la emisión de la Tierra al espacio y, por tanto, al efecto invernadero planetario . [23] [26] [27] Este forzamiento de efecto invernadero es directamente observable, a través de distintas características espectrales frente al vapor de agua, y se observa que aumenta con el aumento de los niveles de CO 2 . [28] Por el contrario, agregar vapor de agua a grandes altitudes tiene un impacto desproporcionado, razón por la cual el tráfico de aviones [29] [30] [31] tiene un efecto de calentamiento desproporcionadamente alto. La oxidación del metano también es una fuente importante de vapor de agua en la estratosfera [32] y añade aproximadamente un 15% al efecto de calentamiento global del metano. [33]
En ausencia de otros gases de efecto invernadero, el vapor de agua de la Tierra se condensaría en la superficie; [34] [35] [36] Es probable que esto haya sucedido , posiblemente más de una vez. Así, los científicos distinguen entre gases de efecto invernadero no condensables (impulsores) y condensables (impulsados), es decir, la retroalimentación de vapor de agua antes mencionada. [37] [20] [19]
La niebla y las nubes se forman a través de la condensación alrededor de los núcleos de condensación de las nubes . En ausencia de núcleos, la condensación sólo se producirá a temperaturas mucho más bajas. En caso de condensación o deposición persistente, se forman gotas de nubes o copos de nieve, que precipitan cuando alcanzan una masa crítica.
La concentración atmosférica de vapor de agua es muy variable entre lugares y momentos, desde 10 ppmv en el aire más frío hasta el 5% (50 000 ppmv) en el aire tropical húmedo, [38] y puede medirse con una combinación de observaciones terrestres, globos meteorológicos y satélites. [39] El contenido de agua de la atmósfera en su conjunto se agota constantemente por las precipitaciones. Al mismo tiempo, se repone constantemente mediante la evaporación, principalmente procedente de océanos, lagos, ríos y tierra húmeda. Otras fuentes de agua atmosférica incluyen la combustión, la respiración, las erupciones volcánicas, la transpiración de las plantas y varios otros procesos biológicos y geológicos. En un momento dado hay aproximadamente 1,29 x 10 16 litros (3,4 x 10 15 gal.) de agua en la atmósfera. La atmósfera contiene 1 parte en 2500 del agua dulce y 1 parte en 100.000 del agua total de la Tierra. [40] El contenido medio global de vapor de agua en la atmósfera es aproximadamente suficiente para cubrir la superficie del planeta con una capa de agua líquida de unos 25 mm de profundidad. [41] [42] [43] La precipitación media anual en el planeta es de aproximadamente 1 metro, una comparación que implica una rápida renovación del agua en el aire; en promedio, el tiempo de residencia de una molécula de agua en la troposfera es de aproximadamente 9 a 10 días. [43]
El vapor de agua medio global representa aproximadamente el 0,25% de la atmósfera en masa y también varía estacionalmente, en términos de contribución a la presión atmosférica entre 2,62 hPa en julio y 2,33 hPa en diciembre. [47] IPCC AR6 expresa una confianza media en el aumento del vapor de agua total en aproximadamente 1-2% por década; [48] se espera que aumente alrededor de un 7% por cada °C de calentamiento. [41]
Los episodios de actividad geotérmica superficial, como erupciones volcánicas y géiseres, liberan cantidades variables de vapor de agua a la atmósfera. Tales erupciones pueden ser grandes en términos humanos, y las grandes erupciones explosivas pueden inyectar masas de agua excepcionalmente grandes a alturas excepcionales en la atmósfera, pero como porcentaje del agua atmosférica total, el papel de tales procesos es trivial. Las concentraciones relativas de los diversos gases emitidos por los volcanes varían considerablemente según el sitio y según el evento particular en cualquier sitio. Sin embargo, el vapor de agua es siempre el gas volcánico más común ; por regla general, comprende más del 60% de las emisiones totales durante una erupción subaérea . [49]
El contenido de vapor de agua atmosférico se expresa mediante varias medidas. Estos incluyen presión de vapor, humedad específica , proporción de mezcla, temperatura del punto de rocío y humedad relativa .
Debido a que las moléculas de agua absorben microondas y otras frecuencias de ondas de radio , el agua en la atmósfera atenúa las señales de radar . [50] Además, el agua atmosférica reflejará y refractará señales en un grado que depende de si es vapor, líquido o sólido.
Generalmente, las señales de radar pierden fuerza progresivamente cuanto más se alejan a través de la troposfera. Diferentes frecuencias se atenúan a diferentes velocidades, de modo que algunos componentes del aire son opacos a algunas frecuencias y transparentes a otras. Las ondas de radio utilizadas para transmisiones y otras comunicaciones experimentan el mismo efecto.
El vapor de agua refleja el radar en menor medida que las otras dos fases del agua. En forma de gotas y cristales de hielo, el agua actúa como un prisma, cosa que no hace como molécula individual ; sin embargo, la existencia de vapor de agua en la atmósfera hace que la atmósfera actúe como un prisma gigante. [51]
Una comparación de las imágenes del satélite GOES-12 muestra la distribución del vapor de agua atmosférico en relación con los océanos, las nubes y los continentes de la Tierra. El vapor rodea el planeta pero está distribuido de manera desigual. El bucle de imagen de la derecha muestra el promedio mensual del contenido de vapor de agua con las unidades expresadas en centímetros, que es el agua precipitable o la cantidad equivalente de agua que podría producirse si todo el vapor de agua de la columna se condensara. Las cantidades más bajas de vapor de agua (0 centímetros) aparecen en amarillo y las cantidades más altas (6 centímetros) aparecen en azul oscuro. Las áreas donde faltan datos aparecen en tonos de gris. Los mapas se basan en datos recopilados por el sensor del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) del satélite Aqua de la NASA. El patrón más notable en la serie temporal es la influencia de los cambios estacionales de temperatura y la luz solar entrante sobre el vapor de agua. En los trópicos, una banda de aire extremadamente húmedo se tambalea al norte y al sur del ecuador a medida que cambian las estaciones. Esta banda de humedad es parte de la Zona de Convergencia Intertropical , donde los vientos alisios del este de cada hemisferio convergen y producen tormentas eléctricas y nubes casi a diario. Más lejos del ecuador, las concentraciones de vapor de agua son altas en el hemisferio que experimenta el verano y bajas en el hemisferio que experimenta el invierno. Otro patrón que aparece en la serie temporal es que las cantidades de vapor de agua sobre las áreas terrestres disminuyen más en los meses de invierno que las áreas oceánicas adyacentes. Esto se debe en gran medida a que las temperaturas del aire sobre la tierra descienden más en invierno que las temperaturas sobre el océano. El vapor de agua se condensa más rápidamente en aire más frío. [52]
Como el vapor de agua absorbe luz en el rango espectral visible, su absorción se puede utilizar en aplicaciones espectroscópicas (como DOAS ) para determinar la cantidad de vapor de agua en la atmósfera. Esto se hace operativamente, por ejemplo, con los espectrómetros del Experimento Mundial de Vigilancia del Ozono (GOME) en ERS (GOME) y MetOp (GOME-2). [53] Las líneas más débiles de absorción de vapor de agua en el rango espectral azul y más allá en el UV hasta su límite de disociación alrededor de 243 nm se basan en su mayor parte en cálculos de mecánica cuántica [54] y solo se confirman parcialmente mediante experimentos. [55]
El vapor de agua juega un papel clave en la producción de rayos en la atmósfera. Según la física de las nubes , normalmente las nubes son los verdaderos generadores de carga estática que se encuentran en la atmósfera terrestre. La capacidad de las nubes para contener cantidades masivas de energía eléctrica está directamente relacionada con la cantidad de vapor de agua presente en el sistema local.
La cantidad de vapor de agua controla directamente la permitividad del aire. En épocas de baja humedad, la descarga estática es rápida y sencilla. Durante las épocas de mayor humedad, se producen menos descargas estáticas. La permitividad y la capacitancia trabajan de la mano para producir la producción de megavatios de los rayos. [56]
Después de que una nube, por ejemplo, ha comenzado a convertirse en generadora de rayos, el vapor de agua atmosférico actúa como una sustancia (o aislante ) que disminuye la capacidad de la nube para descargar su energía eléctrica. Durante un cierto período de tiempo, si la nube continúa generando y almacenando más electricidad estática , la barrera creada por el vapor de agua atmosférico finalmente se romperá a partir de la energía potencial eléctrica almacenada. [57] Esta energía se liberará a una región local con carga opuesta, en forma de rayo. La fuerza de cada descarga está directamente relacionada con la permitividad atmosférica, la capacitancia y la capacidad de generación de carga de la fuente. [58]
El vapor de agua es común en el Sistema Solar y por extensión, en otros sistemas planetarios . Su firma ha sido detectada en las atmósferas del Sol, presentándose en manchas solares . Se ha detectado la presencia de vapor de agua en las atmósferas de los siete planetas extraterrestres del Sistema Solar, la Luna de la Tierra, [59] y las lunas de otros planetas, [ ¿cuáles? ] aunque normalmente sólo en cantidades mínimas.
Se cree que existen formaciones geológicas como los criogeiseres en la superficie de varias lunas heladas que expulsan vapor de agua debido al calentamiento de las mareas y pueden indicar la presencia de cantidades sustanciales de agua subterránea. Se han detectado columnas de vapor de agua en Europa , la luna de Júpiter , y son similares a las columnas de vapor de agua detectadas en Encélado , la luna de Saturno . [60] También se han detectado rastros de vapor de agua en la estratosfera de Titán . [62] Se ha descubierto que el vapor de agua es un componente importante de la atmósfera del planeta enano Ceres , el objeto más grande del cinturón de asteroides . [63] La detección se realizó utilizando las capacidades de infrarrojo lejano del Observatorio Espacial Herschel . [64] El hallazgo es inesperado porque normalmente se considera que los cometas , no los asteroides , "producen chorros y columnas". Según uno de los científicos, "la línea entre cometas y asteroides se vuelve cada vez más borrosa". [64] Los científicos que estudian Marte plantean la hipótesis de que si el agua se mueve alrededor del planeta, lo hace en forma de vapor. [sesenta y cinco]
El brillo de las colas de los cometas proviene en gran medida del vapor de agua. Al acercarse al Sol , el hielo de muchos cometas se convierte en vapor. Al conocer la distancia de un cometa al Sol, los astrónomos pueden deducir el contenido de agua del cometa a partir de su brillo. [66]
También se ha confirmado vapor de agua fuera del Sistema Solar. El análisis espectroscópico de HD 209458 b , un planeta extrasolar en la constelación de Pegaso, proporciona la primera evidencia de vapor de agua atmosférico más allá del Sistema Solar. Se descubrió que una estrella llamada CW Leonis tenía un anillo de grandes cantidades de vapor de agua que rodeaba a la estrella masiva y envejecida . Un satélite de la NASA diseñado para estudiar sustancias químicas en las nubes de gas interestelar hizo el descubrimiento con un espectrómetro a bordo. Lo más probable es que "el vapor de agua se haya evaporado de las superficies de los cometas en órbita". [67] Otros exoplanetas con evidencia de vapor de agua incluyen HAT-P-11b y K2-18b . [68] [69]
22 000 pies, que se considera el límite superior para las nubes que contienen agua líquida sobreenfriada.
para la Tierra, el albedo es 0,306 y la distancia es 1.000 AU, por lo que la temperatura esperada es 254 K o -19 C, ¡significativamente por debajo del punto de congelación del agua!
vol. 2
