En el límite entre la atmósfera terrestre y el espacio aparecen ocasionalmente unas estructuras invisibles que pueden interferir con las comunicaciones. Se conocen como capas E esporádicas y, aunque los científicos llevan décadas estudiándolas, todavía existen importantes preguntas sobre cómo se forman y evolucionan.
Ahora, una misión de la NASA consiguió observar el interior de una de estas capas desde varios lugares al mismo tiempo, algo que nunca se había logrado de esta manera.
El experimento, denominado Sporadic E Electrodynamics Demonstration (SpEED Demon), utilizó un cohete suborbital lanzado desde las instalaciones de Wallops, en Virginia, en agosto de 2022. Los nuevos resultados revelaron que estas “nubes” de partículas están lejos de ser las estructuras uniformes que algunos modelos sugerían.
Una nube formada con restos de meteoros
Las capas E esporádicas aparecen aproximadamente a 100 kilómetros de altura, dentro de una región de la ionosfera donde parte de los gases se encuentran ionizados y forman plasma.
Una parte de los materiales que las componen procede de meteoros que se desintegran al ingresar en la atmósfera. Al quemarse, liberan pequeñas cantidades de elementos como hierro y magnesio.
Bajo determinadas condiciones, estos metales pueden concentrarse formando capas relativamente densas. Aunque resultan invisibles a simple vista, poseen una característica que las vuelve especialmente importantes: pueden reflejar ondas de radio. Esto significa que una señal que normalmente debería viajar hacia grandes distancias o incluso hacia el espacio puede rebotar inesperadamente hacia la superficie.
Como consecuencia, operadores de radio pueden captar transmisiones lejanas como si fueran cercanas y determinados radares pueden llegar a registrar falsos objetivos.
Además, el plasma de la ionosfera es una de las fuentes de error que afectan a los sistemas de posicionamiento satelital, por lo que estas capas también pueden introducir incertidumbre en señales como las utilizadas por el GPS.
Cinco mediciones simultáneas cambiaron la imagen
Estudiar estas estructuras directamente resulta complicado. Se encuentran demasiado altas para los globos meteorológicos convencionales y demasiado bajas para que los satélites puedan atravesarlas fácilmente.
Los cohetes sonda permiten llegar hasta ellas, pero tradicionalmente solo obtenían información siguiendo una única trayectoria. SpEED Demon cambió esa situación. Cuando el cohete atravesó la capa, liberó cuatro pequeñas sondas que comenzaron a separarse entre sí. Cada una realizó mediciones independientemente mientras el vehículo principal continuaba recogiendo datos. De esta forma, los científicos pudieron observar simultáneamente la misma estructura desde cinco puntos diferentes.
Y lo que encontraron fue inesperado.
En lugar de una capa plana y homogénea, los datos mostraron una estructura irregular, con zonas de diferente densidad y formas aparentemente relacionadas con movimientos turbulentos de la atmósfera.
Durante el descenso del cohete se detectaron incluso dos máximos separados de concentración de plasma. Los investigadores consideran que esta forma podría estar relacionada con las llamadas inestabilidades de Kelvin-Helmholtz, unas ondulaciones que aparecen cuando dos capas de fluido se desplazan a velocidades diferentes.
Sin embargo, esta explicación todavía no está confirmada porque la misión no pudo medir directamente todos los vientos y campos eléctricos presentes en la zona. El éxito de SpEED Demon permitió utilizar posteriormente estrategias similares en otras misiones, incluidas investigaciones realizadas durante los eclipses solares de 2023 y 2024.
En junio de 2025, además, la misión SEED llevó estos experimentos hasta las Islas Marshall para estudiar las capas E esporádicas en latitudes más bajas. Los científicos saben que estas estructuras aparecen con mayor frecuencia durante el verano local. Ahora, gracias a las mediciones simultáneas desde múltiples puntos, están más cerca de comprender cómo se forman estas enormes “nubes” invisibles capaces de modificar las comunicaciones en el borde mismo del espacio.
