Mesosfera

La mesosfera ( / ˈ m ɛ s ə s f ɪər , ˈ m ɛ z -, ˈ m iː s ə -, - z ə -/ ; ^{[ 1 ]} del griego antiguo μέσος ( mésos ) ' medio ' y - esfera ) es la tercera capa de la atmósfera , directamente encima de la estratosfera y directamente debajo de la termosfera . En la mesosfera, la temperatura disminuye a medida que aumenta la altitud . Esta característica se utiliza para definir límites: comienza en la parte superior de la estratosfera (a veces llamada estratopausa ) y termina en la mesopausa , que es la parte más fría de la atmósfera terrestre , con temperaturas inferiores a −143 °C (−225 °F; 130 K) . Los límites superior e inferior exactos de la mesosfera varían con la latitud y con la estación (más altos en invierno y en los trópicos, más bajos en verano y en los polos), pero el límite inferior generalmente se ubica a altitudes de 47 a 51 km (29 a 32 millas; 154 000 a 167 000 pies) sobre el nivel del mar , y el límite superior (la mesopausa) generalmente está de 85 a 100 km (53 a 62 millas; 279 000 a 328 000 pies) . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}          

La estratosfera y la mesosfera a veces se denominan colectivamente "atmósfera media" ^{[ 6 ]} , que abarca altitudes aproximadamente entre 12 y 80 km (7,5 y 49,7 millas) sobre la superficie terrestre. La mesopausa , a una altitud de 80-90 km (50-56 millas) , separa la mesosfera de la termosfera , la segunda capa más externa de la atmósfera terrestre. En la Tierra, la mesopausa casi coincide con la turbopausa , por debajo de la cual las diferentes especies químicas están bien mezcladas debido a los remolinos turbulentos . Por encima de este nivel, la atmósfera se vuelve no uniforme porque las alturas de escala de las diferentes especies químicas difieren según sus masas moleculares .    

El término « espacio cercano» también se utiliza a veces para referirse a altitudes dentro de la mesosfera. Este término no tiene una definición técnica, pero generalmente se refiere a la región comprendida aproximadamente entre el límite de Armstrong (unos 19 km, por encima del cual los humanos necesitan un traje presurizado para sobrevivir) y la línea de Kármán (donde la astrodinámica debe prevalecer sobre la aerodinámica para lograr el vuelo); o, según otra definición, al espacio entre la altitud máxima a la que vuelan los aviones comerciales (unos 12,2 km) y el perigeo más bajo en el que los satélites pueden orbitar la Tierra (unos 73 km). Algunas fuentes distinguen entre los términos «espacio cercano» y «atmósfera superior», de modo que solo las capas más próximas a la línea de Kármán se describen como «espacio cercano».

Dentro de la mesosfera, la temperatura disminuye con el aumento de la altura . Esto es resultado de la disminución de la absorción de la radiación solar por la atmósfera enrarecida que tiene una concentración relativa de ozono decreciente a medida que aumenta la altitud (el ozono es el principal absorbente en las longitudes de onda UV que sobrevivieron a la absorción por la termosfera). ^{[ 7 ]} Además, esto también es resultado del aumento del enfriamiento por la emisión radiativa de CO ₂ . La parte superior de la mesosfera, llamada mesopausa , es la parte más fría de la atmósfera terrestre. ^{[ 8 ]} Las temperaturas en la mesosfera superior descienden hasta aproximadamente −100 °C (173 K; −148 °F) , ^{[ 9 ]} variando según la latitud y la estación .   

Las características más importantes de esta región son los fuertes vientos zonales (este-oeste), las mareas atmosféricas , las ondas gravitatorias internas (comúnmente llamadas " ondas de gravedad ") y las ondas planetarias . La mayoría de estas mareas y ondas se originan en la troposfera y la baja estratosfera , y se propagan hasta la mesosfera. En la mesosfera, las amplitudes de las ondas gravitatorias pueden alcanzar valores tan grandes que las ondas se vuelven inestables y se disipan. Esta disipación deposita momento en la mesosfera e impulsa en gran medida la circulación global.

Las nubes noctilucentes se localizan en la mesosfera. La mesosfera superior es también la región de la ionosfera conocida como capa D , que solo está presente durante el día cuando se produce cierta ionización al ionizarse el óxido nítrico por la radiación alfa de hidrógeno de la serie de Lyman . La ionización es tan débil que, al caer la noche y desaparecer la fuente de ionización, el electrón libre y el ion se recombinan formando una molécula neutra.

Una capa de sodio de 5 km (3,1 mi; 16 000 ft) de profundidad se encuentra entre 80 y 105 km (50 y 65 mi; 262 000 y 344 000 ft) . Compuesta por átomos de sodio no ligados y no ionizados, la capa de sodio irradia débilmente para contribuir al brillo atmosférico . El sodio tiene una concentración promedio de 400 000 átomos por centímetro cúbico. Esta banda se repone regularmente por la sublimación de sodio de los meteoros entrantes. Los astrónomos han comenzado a utilizar esta banda de sodio para crear "estrellas guía" como parte del proceso de corrección óptica adaptativa utilizado para producir observaciones terrestres ultra nítidas. ^{[ 10 ]} Otras capas de metales, por ejemplo hierro y potasio, también existen en la región de la mesosfera superior/termosfera inferior.      

A partir de octubre de 2018 , se identificó un tipo distintivo de aurora , originada en la mesosfera. A menudo denominadas "dunas" por su parecido con las ondulaciones de arena en una playa, estas luces verdes ondulantes se extienden hacia el ecuador. Se ha determinado que se originan a unos 96 km (60 millas; 315 000 pies) sobre la superficie. Dado que las auroras son causadas por partículas solares de ultra alta velocidad que interactúan con moléculas atmosféricas, el color verde de estas dunas se ha explicado tentativamente por la interacción de dichas partículas solares con moléculas de oxígeno. Por lo tanto, las dunas aparecen donde el oxígeno mesosférico está más concentrado. ^{[ 11 ]}   

Millones de meteoros entran en la atmósfera terrestre, con un promedio de 40.000 toneladas por año. ^{[ 12 ]} Se cree que el material ablacionado, llamado humo meteórico, sirve como núcleos de condensación para las nubes noctilucentes .

La mesosfera se encuentra por encima de los récords de altitud para aeronaves , ^{[ 13 ]} mientras que solo los pocos kilómetros más bajos son accesibles para globos , para los cuales el récord de altitud es de 53,0 kilómetros (32,9 mi) . ^{[ 14 ]} Mientras tanto, la mesosfera está por debajo de la altitud mínima para naves espaciales orbitales debido a la alta resistencia atmosférica. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} Solo se ha accedido a ella mediante el uso de cohetes sonda , que solo son capaces de tomar mediciones mesosféricas durante unos pocos minutos por misión. ^{[ 18 ]} Como resultado, es la parte menos comprendida de la atmósfera, lo que ha dado lugar al nombre humorístico de ignorósfera . ^{[ 19 ] [ 20 ]} La presencia de sprites rojos y chorros azules (descargas eléctricas o relámpagos dentro de la mesosfera inferior), nubes noctilucentes y cizalladuras de densidad dentro de esta capa poco comprendida son de interés científico actual. 

El 1 de febrero de 2003, el transbordador espacial Columbia se desintegró durante la reentrada a la atmósfera a una altitud de aproximadamente 62 km (39 millas) , en la mesosfera inferior, causando la muerte de los siete miembros de la tripulación.  

En 2025, los científicos propusieron estructuras voladoras fotoforéticas alimentadas por luz solar para la exploración sostenida de la mesosfera, con posibles aplicaciones en detección atmosférica, comunicaciones y exploración de planetas con atmósferas delgadas como Marte . ^{[ 21 ]}

• Resplandor aéreo
• mareas atmosféricas
• Ionosfera
• meteoros
• Nubes noctilucentes
• aurora polar
• Sprite (rayo)
• Rayos en la atmósfera superior (evento luminoso transitorio)

• Aeronomía
• Radioaficionados y vuelos en globo a gran altitud
• Geoespacio
• Altura

• Descripción con enlaces a otros temas atmosféricos.
• Estudiantes y profesores en el espacio cercano. Archivado el 4 de enero de 2018 en Wayback Machine.
• Sistemas del espacio cercano
• Corporación de Datos Espaciales
• El proyecto BHALDI fue archivado el 11 de febrero de 2017 en Wayback Machine.