Papel de Sol

¡Haz un pastel de aurora!

¡Haz arte de la huella a mano usando luz ultravioleta!

¡Consiga sus Gases de Invernadero Gomosos!

¿Tienes pastillas de goma? Entonces puedes armar modelos de las moléculas. Las moléculas son pequeñas estructuras que forman prácticamente toda la materia, ¡y también a ti! A su vez, están compuestas por átomos, que son los bloques de construcción básicos de la materia.

Utilizando tan solo cuatro tipos de átomos como bloques de construcción, puedes armar distintos tipos de moléculas. En este proyecto, armarás modelos de algunas moléculas de gas. Estas moléculas forman parte del aire y se llaman gases de efecto invernadero. Más adelante explicaremos por qué.

Pero ahora, ¡prepárate para un poco de diversión gomosa!

 

 

 

 

Necesitarás:

  • Pastillas de goma de cualquier tamaño y cuatro colores distintos.

Los modelos de átomos suelen ser rojo para el oxígeno, blanco para el hidrógeno, gris para el carbono y azul para el nitrógeno. Sin embargo, algunos colores pueden ser difíciles de conseguir en las pastillas de goma, de modo que puedes usar los colores que tú quieras. Aquí te indicamos cuántas pastillas de cada color necesitarás. (¡No olvides comerte algunas!).

Rojas: 13
Blancas: 7
Grises (o negras): 3
Azules: 2

  • Palillos o escarbadientes redondos de madera
  • 1 hoja grande de cartulina (por ejemplo, de 12 x 18 pulgadas)
  • Marcadores o crayones

Aquí te mostramos los colores que utilizaremos para nuestros átomos de goma:

Oxígeno

 


Hidrógeno

 


Carbono

 


Nitrógeno

Construirás...

... modelos de estos gases de efecto invernadero utilizando pastillas de goma. Cada molécula tiene un nombre abreviado, que corresponde a su receta o fórmula. Por ejemplo, el ozono también se llama O3. La O significa que es un átomo de oxígeno y el número 3 significa que tiene tres átomos. Aquí te mostramos todas las moléculas de los gases de efecto invernadero, sus fórmulas e imágenes de sus modelos de pastillas de goma.

 

 

Cómo hacerlo:

  • Parte varios palillos por la mitad. Solo necesitarás una mitad del palillo para hacer cada “unión”. Las uniones permiten que los átomos se conecten entre sí para formar moléculas.
  • Arma cada una de las moléculas de gases de efecto invernadero como te indicamos anteriormente.
  • Ahora, toma la cartulina y tus crayones o marcadores, y anota esto:
  • Coloca tus moléculas arriba de los nombres.

 

Debemos comprender nuestra misión

Así que, ahora que sabe todos sus gases de efecto invernadero, puede que se pregunte. . . ¿por qué te importa?

Para poder cuidar de la Tierra y mantenerla en buenas condiciones, debemos comprenderla. Parte de la misión de la NASA es recopilar información sobre la Tierra.

En 2004, la NASA lanzó el satélite Aura como parte de su sistema de observación de la tierra. Este satélite lleva a bordo cuatro instrumentos científicos y todos estudian la atmósfera desde unas 20 millas de altura hasta la superficie terrestre. Uno de los instrumentos es el espectrómetro de emisión troposférica (TES).

La troposfera es la parte más baja de la atmósfera. Está aquí, justo donde vivimos y, lamentablemente, donde contaminamos. Un espectrómetro es un instrumento que utiliza la luz para identificar la composición química de la materia. La misión del TES está particularmente interesada en el ozono y en cómo está distribuido, hacia arriba y hacia abajo, en las distintas capas de la atmósfera.

A medida que el TES sobrevuela la superficie de la Tierra, recopila información que puede ser utilizada para preparar un perfil de la atmósfera, como este. Con distintos colores, el perfil indica qué cantidad de ozono (o de otros gases de efecto invernadero) hay en la atmósfera a distintas alturas. En esta imagen, las áreas con mayores niveles de ozono se muestran en rojo. La parte roja más próxima a la superficie terrestre se encuentra cerca de las grandes ciudades de los Estados Unidos.

Para empezar, ¿qué es un invernadero?

Un invernadero atrapa la energía solar en su interior y mantiene las plantas calientes. El invernadero sirve para cultivar plantas. Está hecho con vidrio o plástico transparente para que deje entrar la luz del sol.

¿Te has preguntado por qué simplemente no se colocan las plantas afuera?

El invernadero conserva más el calor que el aire exterior. En lugar de enfriarse por la noche, retiene parte del calor en su interior para mantener las plantas a una temperatura cálida.

Incluso en invierno, en un día despejado y sin ninguna fuente de calor excepto el sol, el invernadero se mantiene más caliente que el aire exterior. Durante el verano, si un invernadero adquiere demasiada temperatura, el jardinero puede abrir las ventanas y puertas, o tal vez encender un ventilador.

 

¿La Tierra como invernadero?  

Un invernadero es magnífico para cultivar plantas que necesitan calor. Pero, ¿qué sucedería si la atmósfera comenzara a comportarse como un invernadero muy caluroso? No sería posible abrir las ventanas o las puertas de la Tierra para que se enfríe. Si fuera un invernadero cerrado, ¡nuestro planeta pronto se convertiría en un lugar insoportable!

Gases de efecto invernadero

Algunos gases de la atmósfera de la tierra, llamados gases de efecto invernadero, funcionan igual que el techo de un invernadero para nuestro planeta. Dejan que llegue a la superficie la cantidad de calor solar necesaria y atrapan una parte dentro para que no todo el calor producido por el sol vuelva al espacio, ¡esto es lo que llamamos efecto invernadero!

 

 

 

Si la atmósfera contiene demasiados de estos gases, toda la Tierra se convierte en un invernadero cada vez más caliente. La atmósfera conserva demasiado calor por la noche, en lugar de dejarlo salir al espacio. Luego, al día siguiente, el Sol calienta aún más la superficie de la Tierra.

Durante el día, cuando la energía solar llega a la atmósfera de la Tierra, la mayor parte penetra la superficie, pero una fracción rebota y vuelve al espacio.

Por la noche, casi toda la energía solar se escapa y vuelve al espacio. Una parte queda retenida en la atmósfera por los gases de efecto invernadero y continúa calentando la Tierra.

 

 

¿Cómo nos perjudica?

¡Podrían ocurrir muchos cambios perjudiciales para los seres vivos!

La atmósfera funciona como un invernadero. Cada día hace un poco más de calor que el día anterior. No podemos medir este efecto de un día para el otro, ni de un año a otro. Sin embargo, a lo largo de los años, solo algunos pocos grados de calentamiento comienzan a provocar cambios. Por ejemplo, el hielo comienza a derretirse en las regiones del Polo Norte y Sur. Toda esta agua, que antes estaba congelada y ahora es líquida, hace subir el nivel del mar. ¡Las ciudades construidas en la costa podrían algún día quedar bajo el agua!

¡No obstante, es un problema que debería de importarnos a todos! Debido que, el aumento de temperatura del agua oceánica afecta el clima en todas partes del mundo. Algunos lugares tienen tormentas más intensas, mientras que en otros apenas llueve.

¿Es producto de los seres humanos?

Algunos de los gases de efecto invernadero presentes en la atmósfera son producidos por los seres humanos. Cada vez que quemamos algo, como:

  • gasolina en automóviles y camiones
  • combustible en aviones
  • carbón en fábricas o plantas de energía
  • árboles para despejar la tierra y poder cultivarla

Contaminamos nuestra atmósfera con dióxido de carbono y monóxido de carbono. Aunque el monóxido de carbono no actúa como gas de invernadero, su inhalación es tóxica.

 

Modelo de una molécula de dióxido de carbono (CO2). La molécula está compuesta por un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno, unidos entre sí.

 

 

 

Modelo de una molécula de monóxido de carbono (CO). La molécula está compuesta por un átomo de carbono y un átomo de oxígeno, unidos entre sí.

 

 

 

 

Modelo de una molécula de metano (CH4). La molécula está compuesta por un átomo de carbono y cuatro átomos de hidrógeno, unidos entre sí.

 

 

 

 

Modelo de una molécula de ozono (O3). La molécula está compuesta por tres átomos de oxígeno, unidos entre sí.

 


Entonces, ¿el ozono es bueno o malo?El monóxido de carbono es un gas producido por los escapes de automóviles junto con otros compuestos químicos presentes en la atmósfera.

En el caso del ozono, todo es cuestión del lugar. Los científicos clasifican la atmósfera en distintas capas, cada una con su propio nombre. La capa más cercana a la superficie de la Tierra, donde vivimos y en la que volamos con aviones, se llama tropósfera. Por encima de esa capa se encuentra la estratósfera, que continúa hasta las 30 millas de altura. Estos son los cuatro niveles de ozono en la atmósfera:

  • En la parte superior de la estratósfera, a 30 millas de altura, el ozono absorbe la mayoría de la radiación ultravioleta perjudicial producida por el sol.
  • En la parte superior de la tropósfera, a 12 millas de altura, el ozono actúa como un gas de invernadero y atrapa el calor.
  • En la parte media de la tropósfera, el ozono ayuda a limpiar algunos agentes contaminantes.
  • En la parte inferior de la tropósfera, cerca de la superficie terrestre, el ozono forma smog.

 

Ilustración que muestra los cuatro niveles de ozono en la atmósfera.


La radiación ultravioleta del sol causa quemaduras y cáncer de piel. El ozono de la estratósfera nos protege de gran parte de la radiación ultravioleta.

Eso es bueno.

 

 

 

Pero en la parte superior de la tropósfera, el ozono actúa como gas de invernadero y contribuye al calentamiento global.

Eso es malo.

 

 

 

 

En la parte media de la tropósfera, el ozono ayuda a limpiar la atmósfera de ciertos agentes contaminantes.

Eso es bueno.

 

 

 

 

Pero en la atmósfera cercana a la superficie de la Tierra, donde vivimos, el ozono contribuye a la formación de smog, que es malo para las plantas y los animales, e incluso para nosotros.

Eso es malo.

 

En busca del ozono

¡No es suficiente con saber cuánto ozono hay en el aire, sino que debemos saber dónde está! Esa es una de las razones por las que la NASA ha desarrollado el Espectrómetro de Emisión Troposférica (TES). El TES es uno de los cuatro instrumentos que estudian la atmósfera desde un satélite en órbita alrededor de la Tierra llamado Aura.

 

Por encima de la superficie de la Tierra, el TES observa a través de la atmósfera y mide cuánto ozono hay a diferentes alturas. Esta información se llama perfil de ozono, y es como cortar la atmósfera y mirarla de lado. La Tierra sigue girando, a medida que la órbita polar de Aura lo lleva a los polos norte y sur. Luego de girar en órbita durante 16 días, el TES mide el ozono de todo el planeta. Luego, comienza un nuevo recorrido.

¿Cómo medimos el ozono?

Las áreas más rojas tienen las concentraciones más altas de ozono. En algunos lugares las áreas rojas:

  • se encuentran en la estratósfera, donde está el “ozono bueno”
  • se hallan muy próximas al suelo, donde está el “ozono malo”

Este video muestra las concentraciones de ozono a diferentes altitudes en la atmósfera en América del Norte en noviembre de 2004

El movimiento "complot cortina" de los niveles de ozono. Se hace a partir de datos de ozono TES. Las áreas blancas muestran las concentraciones más altas. El rojo muestra las siguientes concentraciones más altas, mientras que amarillo, verde y negro, muestran las concentraciones más bajas.  Las zonas rojas hacia abajo cerca de la tierra en algunos lugares, se trata de ciudades con smog.

  1. ¿Qué es el clima espacial?