La lluvia proceden de la vida en las nubes? | Descubre la revista

Un globo de altitud está preparado para un lanzamiento de 2011 en un centro de NASA en Nuevo México.
Llevaron a coleccionistas de microbio hasta 120.000 pies.


Universidad de Colorado-Boulder


El avión lanza violentamente como are a través de las vísceras lechosa de un banco de nubes. Un piloto comercial haría volar alto por encima de estas nubes de California Sierra Nevada rango, pero esta Gulfstream 63-pie-1 parece invitar a la turbulencia. Expulsada agarra la bodega del avión y empujar hasta incluso cuando el piloto lo noses hacia abajo. En parte trasera del avión, químico atmosférico Kimberly Prather lleva audífonos para amortiguar el rugido de las hélices. Ella misma steadies con una mano en un rack de instrumento y se centra en la pantalla de su ordenador portátil donkeys. Lecturas de la bobina de nubes a través de ella.


Los números dicen Prather que estas nubes de invierno son – frío y pesado, 30 grados Fahrenheit y poco más de 100 por ciento de humedad. Aún a pesar de ser 62 grados por debajo del punto de congelación del agua, las gotitas de nube permanecen obstinadamente líquidas. Como no forman cristales de hielo, estas nubes no arrojan más de unos copos de nieve en picos de 13.000 pies de las Sierras. Son nubes típicas, teasers que no suelte mucho de nada.


Tras dos horas de vuelo, sin embargo, algo cambia. La voz de otro investigador crujidos en auriculares de Prather: “Hielo!” El avión ha entrado en una capa de nubes donde repentinamente se congela cada gota. Instrumento de Prather, una maraña de tubos de metales, cables y cámaras herméticas apodado Shirley — tick-tick-garrapatas como su láser explosiones aparte cientos de partículas microscópicas de nube, uno por uno, que se dibujan el aire fuera. El tamaño y la composición de cada partícula de flash a través del monitor de Prather. El moteado en el corazón de los cristales de hielo es alta en aluminio, hierro, silicio y titanio, las firmas químicas de polvo no de California sino de desiertos lejanos en Asia o incluso África. Hay algo más en los cristales demasiado: carbono, nitrógeno y fósforo, signos reveladores de las células biológicas.

anuncio | artículo sigue a continuación

Los cielos están llenos de vida invisible. Bacterias, algas y hongos son barridos por vientos y levantó a la altura de un Boeing 747 — o catapultó a 20 millas en la estratosfera por campos eléctricos durante tormentas eléctricas. Prather, profesor en la Universidad de California, San Diego, 49 años de edad es uno de un número creciente de científicos que sospechan que este ecosistema microbiano en gran parte inexplorado podría contener la respuesta a uno de los grandes misterios del clima: ¿por qué las nubes producen precipitaciones cuando lo hacen?


Parece una pregunta tan básica, pero “realmente no entendemos por qué algunas nubes caer lluvia y otras no,” Prather, dice. En el corazón de este misterio es la física de la formación de hielo. Una gota de pura nube puede enfriar a –40ºF antes de que se congela y muchas nubes en la tierra nunca obtener en cualquier lugar cercano este frías. Lluvia y nieve a menudo requieren diminutas partículas flotantes en la nube para desencadenar el hielo al formulario, y no cualquier partícula hará. Una yarda cúbica de aire contiene cientos de miles de motas microscópicas, pero sólo alrededor de un millón posee la geometría molecular exacta que organizará las moléculas de agua en su superficie para generar un cristal de hielo. Sin esos raros desencadenadores formando hielo, gran parte del planeta vería menos precipitaciones que hoy en día.


Hollín y polvo durante mucho tiempo fueron considerados a los mejores candidatos para estas partículas en un millón. Pero el descubrimiento de que ciertas bacterias llevan un gen que les permite hielo forma, junto con la realización que los cielos están repletas de vida microbiana, ha hecho algunos investigadores estudiar biología aerotransportadas para respuestas. “La cantidad de diferentes tipos de vida microbiana presente en las gotitas de nube que componen una tormenta de invierno es increíble, dice Gary Franco, un microbiólogo y un patólogo de plantas en la Universidad de Wyoming en Laramie. “Hay un ecosistema entero en las nubes que es en gran medida no definido.”


Científicos como Franco sólo ahora están empezando a catalogar lo que podría ser de miles de especies de microbios flotan en el cielo, muchos de ellos seguramente nuevas para la ciencia y algunos tal vez capaz de sobrevivir en la estratosfera, donde las condiciones son aproximadamente como favorables para la vida en Marte. Estudios de Prather sugieren que el polvo de Asia y África podría llevar hielo formando microbios todo el mundo.


“Es increíble la cantidad de vida microbiana presente en las gotitas de nube que componen una tormenta de invierno”.

Dicho todo, hasta de 2 millones de toneladas de bacterias puede encontrar su camino a la atmósfera cada año, sin dejar de mencionar a 55 millones de toneladas de esporas de hongos y cantidades desconocidas de algas. Ellos han sido pasados por alto durante décadas, pero los científicos están reconociendo finalmente cómo diversas este ecosistema atmosférica es y — tal vez — cuánta influencia podría ejercer sobre el clima de mañana o de la cosecha del año próximo.


Nubes se sienten totalmente familiares para nosotros. Nosotros les idealizar como mechones de algodón a la deriva, los maldición para arruinar un picnic, o simplemente les por descontado. Pero las nubes poseen vida interna, marcada por los flujos y reflujos complejos, segundo por segundo.


Una nube sobre una montaña puede parecer estacionaria, pero se asemeja más a una onda estacionaria en un río, un río atmosférico. Como aire húmedo se eleva sobre un rango como las Sierras, caídas de las temperaturas provocan vapor de agua condensar en gotitas, dando lugar a las nubes. Nueva forma de gotas en la nube cada segundo. Pero cualquier gota dada vive durante sólo una hora antes de que la corriente lo arrasa en el lado lejano de las montañas, causando que se rewarm, se evaporan y desaparecen. Sólo un cristal de hielo puede crecer con la suficiente rapidez para golpear la masa crítica y caen durante ese corto tiempo. Hielo no forma fácilmente, aunque.


Aunque el agua en una bandeja de cubo de hielo se convertirá sólido alrededor de 32ºF, pura agua líquida en aire limpio nunca se congela a dicha temperatura. La formación de hielo en el aire depende de moléculas de agua que se cierran juntos en un patrón hexagonal muy específico que se asemeja a tridimensional alambre de pollo. Una vez que suficientes moléculas de agua se organizan en ese patrón, un cristal de hielo crece rápidamente. La gota se congela en un instante. Pero ese embrión de hielo hexagonal patrón para formar en primer lugar es difícil. Justo por debajo de 32 grados, más de 100.000 moléculas de agua se necesitan acoplar juntos antes de que el cristal sea lo suficientemente estable como para crecer su propio. Dado que las moléculas de agua son constantemente bailando alrededor con energía térmica, la probabilidad de suficientes moléculas de agua pasando por casualidad a la huelga esta pose colectiva es extremadamente baja, incluso temperaturas mucho más frías.




View the original article here