Ahora también estamos empezando a destruir el medio ambiente alrededor de nuestro planeta.

NASA

La ecología es el estudio de la relación entre los organismos y su entorno. Para los humanos, es un tema complejo. Los seres humanos han cambiado el medio ambiente de la Tierra de maneras que están bien estudiadas pero que a menudo no se comprenden bien. Pero cada vez es más claro que la influencia de la humanidad se extiende aún más.

En los últimos 50 años más o menos, los humanos han comenzado a explorar el espacio cercano a la Tierra, una zona que se extiende aproximadamente a 1 millón de kilómetros (621 000 millas) de la Tierra. Esta actividad está cambiando el medio ambiente. Los escombros se acumulan en esta región, que la humanidad ha contaminado con elementos radiactivos y ha estallado con radiación electromagnética. Y hoy, Elena Nikoghosyan, del Observatorio Astrofísico de Byurakan en Armenia, describe los factores que la ciencia emergente de la ecología cercana a la Tierra debe abordar.

El entorno prístino del espacio cercano a la Tierra está dominado por la energía del sol. La atmósfera de la Tierra absorbe esta energía, particularmente en longitudes de onda correspondientes a la presencia de moléculas como agua, dióxido de carbono y oxígeno. De hecho, el ozono absorbe casi toda la radiación con una longitud de onda entre 200 y 320 nanómetros, la llamada radiación ultravioleta-B.

La atmósfera en sí misma varía drásticamente en su carácter a medida que se aleja de la Tierra. Alrededor del 90% de su masa se encuentra en la zona a solo 12 kilómetros (7,5 millas) de la superficie, la troposfera. La densidad atmosférica también es más alta aquí, con alrededor de 1019 partículas por centímetro cúbico.

Esta densidad cae dramáticamente a mayores altitudes. En la ionosfera, que se extiende de 30 a 1000 kilómetros de la superficie, la densidad cae de 1013 partículas por centímetro cúbico a los 100 kilómetros a 109 a los 300 kilómetros.

Incluso a estas bajas densidades, estas partículas juegan un papel protector importante. La Tierra recibe una lluvia constante de polvo y roca, que se desacelera a medida que ingresa a la ionosfera y se quema.

Lo que está claro es que el espacio cercano a la Tierra es un entorno vibrante y activo que alberga una rica variedad de procesos complejos. Y los humanos están empezando a influir en ello.

El impacto más obvio de la exploración del espacio cercano a la Tierra por parte de la humanidad es la cantidad de escombros que ha dejado atrás. En 1957, la Unión Soviética lanzó Sputnik a un entorno prístino. Hoy en día, el espacio cercano a la Tierra contiene más de 17.000 objetos lo suficientemente grandes como para ser rastreados desde el suelo, y órdenes de magnitud más por debajo de este tamaño.

De este material, solo el 6% está en forma de satélites activos. El resto se compone de satélites muertos, cuerpos de cohetes vencidos y solo escombros, en gran parte de la explosión de los cuerpos de los cohetes cuando se enciende el combustible no utilizado. Incluso ha habido explosiones deliberadas en el espacio.

La mayor creación de desechos espaciales ocurrió el 11 de enero de 2007, cuando China destruyó un satélite meteorológico obsoleto utilizando un vehículo cinético lanzado desde la tierra. El impacto creó una nube de más de 150.000 partículas de escombros que se esparcieron por la Tierra a una altitud de 850 kilómetros. Gran parte de las cosas todavía están allí.

El gran temor es que estos desechos puedan desencadenar un evento Kessler (llamado así por los científicos de la NASA que lo imaginaron por primera vez). La idea de Kessler es que una partícula de escombros podría chocar con otra, creando más escombros que destruirán otros satélites en una reacción en cadena que podría hacer que el espacio cercano a la Tierra sea completamente inviable para los satélites.

Este tipo de evento fue el tema de la película. Gravedad . Pero de ninguna manera es ficticio: el riesgo es real. De hecho, un evento de tipo Kessler se vuelve cada vez más probable a medida que aumenta la densidad de los desechos espaciales.

Un sistema de lavado natural mantiene las órbitas terrestres bajas, por debajo de los 400 kilómetros, relativamente despejadas: la mayor densidad de partículas en esta zona desacelera todo lo que está en órbita, lo que hace que se sumerja en la Tierra. Y el sol calienta la atmósfera y hace que se expanda en un ciclo de 11 años que también despeja las órbitas más altas.

Pero la menor densidad de partículas en altitudes más altas significa que el proceso de lavado es mucho más lento. De hecho, las pruebas nucleares en la atmósfera superior en la década de 1960 arrojaron material radiactivo a la ionosfera que tardó décadas en eliminarse.

Estas regiones también contienen combustible y escape de cohetes no gastados, aunque su volumen es pequeño en comparación con el de los gases de efecto invernadero emitidos en la superficie de la Tierra. También se elimina con relativa rapidez. Sin embargo, es probable que se convierta en un problema importante en la Luna, el único cuerpo que se sienta continuamente en el espacio cercano a la Tierra. El entorno único y delicado de la luna se daña fácilmente con los aterrizajes de cohetes.

La luna tiene una atmósfera delgada producida por el viento solar que golpea y vaporiza la superficie lunar. El contenido de esta atmósfera es poco conocido, pero se cree que consiste en unas 100 toneladas de gas en total.

Sin embargo, cada aterrizaje del Apolo inyectó unas 20 toneladas de gases de escape a la atmósfera lunar. Este escape no se dispersaría fácilmente. Y se desconoce el impacto final de los aterrizajes en la atmósfera lunar. Pero el interés por la luna está creciendo, y es fácil imaginar cómo la prístina atmósfera lunar podría ser reemplazada rápidamente por una espesa niebla de gases de escape.

Un último aspecto del espacio cercano a la Tierra es el entorno electromagnético. La humanidad bombea ondas electromagnéticas al espacio a un ritmo sin precedentes. Y los satélites los envían de regreso. Pero esta actividad llena el ambiente con ruido que inunda las señales naturales en estas frecuencias. Entonces, la actividad humana hace que sea más difícil ver lo que hay afuera.

Todo esto sugiere un enfoque interesante de Nikoghosyan, quien dice con cierto eufemismo: Los logros técnicos de nuestra civilización van acompañados de ciertas consecuencias negativas.

El primer paso para mitigar estas consecuencias es comprenderlas y catalogarlas. Y para eso, se necesita desesperadamente una nueva disciplina científica. La ecología del espacio cercano a la Tierra jugará un papel importante (aunque necesita desesperadamente un nuevo nombre, ¿astroecología, tal vez?).

Pero aquellos que lo practican deben estar dispuestos a ir un paso más allá y hacer que la humanidad rinda cuentas por el impacto que tiene en este entorno prístino.

Ref: arxiv.org/abs/1812.10478 : Ecología del espacio cercano a la Tierra

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