¿Qué es la atmósfera?
Según el diccionario de la Real Academia de la Lengua Española, se llama atmósfera a la capa gaseosa que rodea la Tierra y otros cuerpos celestes.
Se trata de uno de los elementos del sistema climático y resulta fundamental para la vida terrestre. De hecho, protege a nuestro planeta de la radiación solar ultravioleta, regula la temperatura y obstaculiza el paso de meteoros, reduciendo la probabilidad de impacto de meteoritos sobre la superficie terrestre que provoquen importantes desastres o pongan en riesgo la existencia de vida. Esta capa gaseosa, se mantiene unida al planeta por la fuerza de la gravedad.
Composición y formación
La atmósfera está formada principalmente por nitrógeno, oxígeno, argón, vapor de agua, dióxido de carbono, etc. Algunos de estos gases que están presentes de forma natural en la atmósfera son de efecto invernadero.
Cabe destacar que en los últimos siglos, a partir de la revolución industrial, y especialmente en las últimas décadas, ha aumentado la presencia de algunos de ellos en la atmósfera de forma brusca, registrándose altas concentraciones. Este aumento se debe a la emisión de estos gases por la actividad humana en la Tierra y son el motivo del actual cambio climático de origen antropogénico.
Otros elementos presentes en la atmósfera son el polvo, polen y otros componentes no gaseosos que ayudan a formar las nubes.
Una formación en cuatro etapas
La atmósfera terrestre se conformó en cuatro procesos o etapas sucesivas:
- Hace unos 4500 millones de años, cuando los océanos no existían y el oxígeno era mínimo, la vida en la Tierra no era posible. Eso sí, tenía muchísima actividad geológica. Las erupciones volcánicas crearon la atmósfera primitiva, que pudo estar formada por hidrógeno, dióxido de carbono y vapor de agua.
- Hace unos 4000 millones de años, el planeta se enfrió lo suficiente como para que el vapor de agua se condensara, lo que originó las primeras lluvias, de las cuales surgieron los océanos.
- Hace 3400 millones de años aparecieron los primeros seres fotosintéticos, bacterias capaces de producir oxígeno que arrojaban a la atmósfera desde los océanos.
- Hace unos 600 millones de años, la composición de la atmósfera era ya muy similar a la actual. La cantidad de oxígeno era comparable a la actual y su presencia dio lugar a la formación de la capa de ozono, que protege a la Tierra de la radiación ultravioleta.
Las capas de la atmósfera terrestre
La atmósfera de la Tierra se extiende hasta los 10.000 kilómetros por encima del nivel del mar, aunque su densidad es muy baja en las capas más altas. La mitad de su masa se encuentra aproximadamente en los primeros 5.500 metros desde la superficie terrestre. Factores como la temperatura, la densidad, el movimiento y la composición química permiten diferenciar 5 capas atmosféricas.
Troposfera
Es la capa más superficial, pues se ubica desde la superficie terrestre hasta los 8-10 kilómetros en los polos y los 16-18 km en torno al ecuador. En latitudes medias esta capa suele alcanzar una altura de 12-14 km. Está separada de la estratosfera por la tropopausa.
En ella se desarrolla la vida y también los fenómenos meteorológicos, consecuencia de movimientos verticales y horizontales del aire. Contiene la mayoría del oxígeno presente en la atmósfera, alrededor del 75% del total de la masa atmosférica y cerca del 99% del vapor de agua y de los aerosoles de la atmósfera. En esta capa la temperatura del aire desciende con la altura, normalmente.
Estratosfera
Su límite inferior es la tropopausa y el superior es la estratopausa. Su espesor es variable, pero se suele considerar que esta capa llega hasta los 50 kilómetros de altitud, aproximadamente.
En esta capa la temperatura aumenta con la altura, al contrario que en la troposfera o en la mesosfera. La temperatura aumenta desde los -60ºC de la tropopausa hasta los 0ºC o más en la estratopausa, su límite superior. Apenas contiene vapor de agua.
En ella se encuentra la capa de ozono, que absorbe parte de la radiación ultravioleta procedente del sol. Por consiguiente, realiza una función protectora imprescindible para los seres vivos.
Mesosfera
Se extiende desde la estratopausa hasta los 80 u 85 kilómetros, donde se encuentra la mesopausa. Es una capa fría, con temperaturas de -80ºC o valores aún inferiores en la parte más alta, ya que en esta capa la temperatura disminuye con la altura. Está constituida por un mayor contenido de gases que otras capas superiores.
Es en esta capa donde se dan las lluvias de meteoros o “estrellas fugaces”. También es en esta capa donde pueden producirse las nubes noctilucentes.
Termosfera
Se extiende desde el final de la mesopausa hasta los 600 kilómetros, aproximadamente. Dentro de esta capa está la ionosfera, una región que se caracteriza por la elevada densidad de átomos ionizados por la radiación solar. En esta capa se absorben los rayos X y gamma, radiación muy energética que supondría una amenaza para la vida.
En la termosfera se alcanzan temperaturas muy altas, de hasta 1500ºC en la parte más elevada. Como curiosidad, es en la ionosfera donde se forman las auroras polares (boreales y australes) que pueden observarse en altas latitudes.
Exosfera
Es la capa más alejada de la corteza terrestre, y separa el planeta del espacio exterior. Llega a los 9.000 o 10.000 kilómetros y su componente mayoritario es el hidrógeno. Es la capa menos densa.
Importancia de la atmósfera en la vida
Insistimos: sin atmósfera, los seres vivos no sobreviviríamos en la Tierra. Por tanto, sus alteraciones en el momento actual pueden dar lugar a cambios importantes en el futuro.
Estos son algunos de gases atmosféricos imprescindibles para la vida:
- Oxígeno. Es sinónimo de vida, indispensable para la respiración.
- Dióxido de carbono. Las plantas lo utilizan durante la fotosíntesis, liberando oxígeno. Además, es un gas de efecto invernadero, cuya presencia natural ayuda a regular la temperatura del planeta al impedir que la radiación terrestre se escape al exterior.
- Nitrógeno. Necesario para conformar las proteínas gracias a la acción de ciertas bacterias.
- Vapor de agua. El vapor de agua atmosférico forma parte del ciclo del agua. Este elemento se muestra en otras formas en la atmósfera al producirse cambios de fase: nubes, niebla, lluvia, nieve y granizo son algunas de sus manifestaciones más comunes. También contribuye al efecto invernadero.
Las atmósferas de los planetas del sistema solar
No obstante, conviene destacar que no todos los planetas tienen atmósfera. Además, las atmósferas son diferentes entre sí, con distintos componentes químicos y estructuras.
Cada planeta tiene sus propias condiciones atmosféricas, las cuales influyen enormemente en su realidad planetaria. De manera resumida, estos son sus rasgos principales:
- Mercurio. Prácticamente inexistente. Oxígeno, sodio, hidrógeno y helio.
- Venus. Muy densa. Dióxido de carbono y, en mucha menor medida, nitrógeno y otros.
- Marte. Dióxido de carbono sobre todo, nitrógeno y argón.
- Júpiter y Saturno. Hidrógeno, en su mayoría, más helio y otros gases.
- Urano y Neptuno. Gran cantidad de hidrógeno, helio y metano.