La NASA descubre qué hay dentro de las misteriosas “nubes” que pueden alterar las comunicaciones por radio

La Administración Nacional del Espacio y la Aeronáutica (NASA, por sus siglas en inglés) realizó recientemente un descubrimiento que acerca información sobre las misteriosas “nubes” que pueden alterar las comunicaciones por radio. Aunque son invisibles a simple vista, las capas E esporádicas actúan como gigantescos espejos que desvían las señales e interfieren con sistemas críticos de navegación.

Las “nubes”, conocidas científicamente como capas E esporádicas (Es), se originan a unas 60 millas (100 kilómetros) de altitud, en la ionosfera, a partir del polvo vaporizado de meteoros quemados, según explicó la NASA en un comunicado publicado el 2 de septiembre. En ese umbral, los restos de hierro, magnesio y otros metales de los meteoros se agrupan en densas láminas capaces de hacer rebotar las ondas de radiofrecuencia.

Los nuevos resultados de un cohete sonda de la agencia que transportó cinco detectores a través de una de estas capas simultáneamente derribaron la teoría clásica de que estas nubes eran láminas planas y uniformes. En su lugar, el equipo descubrió una estructura irregular y turbulenta, moldeada por los vientos de la atmósfera neutra.

“Las capas E esporádicas son, en cierto sentido, espejos gigantes de ondas de radiofrecuencia en el cielo”, apuntó Aroh Barjatya, investigador principal de la misión y profesor de física de la ingeniería en Embry-Riddle en Daytona Beach, Florida.

Por su parte, Henry Valentine, autor principal del estudio, quien realizó el trabajo en Embry-Riddle y ahora es investigador en el Laboratorio de Investigación Naval de EE.UU., remarcó la importancia de los resultados en comparación con la información que se tenía previamente.

“Muchas veces se piensa en la onda E esporádica como una única capa de densidad bien definida, pero lo que observamos en nuestro caso es que interactúa con el viento neutro y estas turbulencias atmosféricas en espiral. En lugar de una superficie plana, se parece más a un rollo de canela”, detalló.

En el descenso del cohete, la capa se dividió en dos picos de densidad diferenciados. Los científicos asociaron esta forma con la modulación provocada por la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz —genera patrones de olas rompientes en nubes comunes—. Sin embargo, aclararon que se trata de una explicación plausible y no confirmada, debido a que el vuelo no midió directamente los vientos ni los campos eléctricos locales.

El cohete, denominado SpEED Demon (Sporadic E Electrodynamics Demonstration), fue lanzado desde las instalaciones de vuelo de Wallops de la NASA en Virginia el 24 de agosto de 2022 y mostró la primera visión simultánea desde múltiples puntos de vista dentro de la nube E esporádica, según informó la agencia.

Durante mucho tiempo, estas capas fueron objeto de estudio de cohetes sonda, que pueden lanzarse con poca antelación para observarlas en el momento preciso. Con la implementación de SpEEd Demon, se llevó a cabo la primera misión en desplegar sondas eyectables, llamadas dropsondes, dentro de una capa E esporádica.

Una vez dentro, el cohete liberó cuatro dropsondes que se alejaron de la carga útil principal y entre sí. De esta manera, midieron cada una el plasma a lo largo de su propia trayectoria y transmitieron sus mediciones a estaciones terrestres.

Junto con la carga útil principal, las sondas muestrearon la capa en un total de cinco puntos simultáneamente.

A pesar de su naturaleza impredecible, los investigadores ya lograron identificar un patrón de estacionalidad y confirmaron que estas nubes alcanzan su máxima frecuencia durante el verano local.

A su vez, el éxito de la tecnología de sondas múltiples de SpEED Demon abrió la puerta a nuevas fronteras científicas. “La comunidad científica en su conjunto se encuentra ahora en los tramos finales para comprender por completo estos gigantescos espejos de radio en el cielo”, concluyó Barjatya.

Los científicos especificaron que, cuando se forma una capa E esporádica, las señales destinadas al espacio pueden rebotar hacia la Tierra, por lo que impactan en la comunicación local.

En lugar de permitir que las ondas de radio viajen en línea recta de forma limpia, estas densas nubes metálicas provocan que las señales reboten y se desvíen en direcciones inesperadas.

Así, los controladores de tráfico aéreo y los usuarios de radio marítima pueden captar transmisiones distantes como si estuvieran cerca, y los radares que escanean más allá del horizonte pueden registrar los llamados “fantasmas” o falsos objetivos. Los efectos también impactan en la tecnología cotidiana.

“La principal fuente de error en el GPS de tu teléfono, por ejemplo, proviene del plasma en la ionosfera, y las capas E esporádicas pueden contribuir a esta incertidumbre”, detalló Valentine.

Con los nuevos hallazgos, los científicos tienen más instrumentos para estudiar el fenómeno y comprender cómo se comportan estas “nubes” misteriosas.