Publicado: 
07 de septiembre de 2018

Interesantes maneras de estudiar la criósfera

Uno de los elementos clave del sistema climático de la Tierra es la criósfera, las muchas formas de hielo que se encuentran sobre la Tierra. Dos nuevas misiones de la NASA usan diferentes tecnologías para ayudar a los científicos a entender mejor de qué manera el agua congelada está afectando a nuestro planeta. Ambas continuarán enviando registros de datos por satélite, los que han mejorado en gran medida nuestro entendimiento de las regiones congeladas de la Tierra.

Conozca la misión GRACE-Follow On (GRACE-FO) y la ICESat-2.

La misión GRACE-FO, que fue lanzada el 22 de mayo de 2018 a bordo del cohete SpaceX Falcon 9, es un emprendimiento conjunto con el Centro Alemán de Investigaciones en Geociencias (German Research Centre for Geosciences, en idioma inglés). Al igual que la misión GRACE anterior, que operó entre 2002 y 2017, el par de satélites GRACE-FO mide las variaciones que se producen en el campo gravitacional de la Tierra minuto a minuto con el fin de determinar cómo se está moviendo la masa alrededor de nuestro planeta a través del tiempo.

El Dr. Frank Webb, científico del proyecto GRACE-FO en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory, o JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, explica: “Las mediciones de GRACE-FO muestran la migración de la masa de un lugar a otro de la Tierra, qué regiones de la Tierra están ganando masa y cuáles la están perdiendo. GRACE-FO es lo suficientemente sensible como para detectar pequeños cambios en la distribución del hielo y del agua, lo que nos permite entender las tendencias y qué es lo que impulsa el ciclo del agua; esto incluye las contribuciones de las capas de hielo al aumento del nivel del mar”.

A medida que las cubiertas de hielo se derriten, pierden masa, lo que altera levemente la gravedad de la Tierra cambiando así las fuerzas que controlan las órbitas de los satélites. Los dos satélites GRACE-FO orbitan a ~220 km uno de otro, uno de ellos va adelante del otro. Si el satélite guía se encuentra con un cambio de gravedad, su velocidad cambia, así como su distancia relativa con el satélite que lo sigue.

Se utilizan microondas y láseres para medir pequeños cambios en la distancia entre los dos satélites, en lo que parece ser un juego constante del gato y el ratón. Al tomar mediciones en los pasos múltiples por el mismo lugar, los científicos pueden confeccionar mapas del campo gravitacional de ese sitio. Respecto de las regiones heladas de la Tierra, esta información muestra en qué lugares las capas de hielo y los glaciares están recibiendo o perdiendo masa.

GRACE-FO proporciona una vista global de los cambios en la distribución de la masa en la Tierra. Por otro lado, ICESat-2 brindará mediciones complementarias de la altura de la capa de hielo.

ICESat-2, cuyo lanzamiento está programado para el otoño (boreal) de 2018, es un solo satélite operado por el Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés), de la NASA, que utiliza su láser para disparar haces de luz hacia la Tierra. Los científicos pueden determinar así la elevación de un lugar midiendo el tiempo que viajan estos pulsos láser.

La misión ICESat original, que se llevó a cabo entre 2003 y 2010, utilizó un solo haz láser. ICESat-2 usa 6 haces para mejorar la precisión y la resolución. El uso de estos 6 haces otorga a los científicos múltiples puntos de datos dentro de la huella del láser, lo que les permite medir la pendiente de un área y luego separar los datos de la pendiente estática de los cambios en la elevación del área a través del tiempo.

¿Por qué es importante esta información sobre la elevación? El Dr. Thorsten Markus, jefe del Laboratorio de Ciencias Criosféricas (Cryospheric Sciences Lab, en idioma inglés), en el centro Goddard, explica: “La órbita de ICESat-2 repite las mediciones cada 90 días, lo que nos permite ver los cambios y a la vez nos ayuda a determinar qué es lo que impulsa esos cambios. Por ejemplo, ¿el derretimiento en una región está equilibrado por la caída de nieve en otra?”.

Grace-FO e ICESat-2 serán las misiones más nuevas de la NASA que se usen para estudiar la criósfera y su papel en el sistema terrestre. Además de los objetivos criosféricos, estos satélites brindan información importante sobre el comportamiento de otros componentes del sistema terrestre, como los cambios en el agua subterránea almacenada, en el caso de GRACE-FO, y la estructura del ecosistema, en el caso de ICESat-2. La habilidad de estos sensores para ocuparse de múltiples componentes del sistema terrestre es un buen ejemplo de cómo la NASA trata a la Tierra como un sistema complejo e interactivo.

Para conocer más sobre la criósfera y otros temas científicos interesantes, visite: ciencia.nasa.gov.