¿Cuánto aire hay realmente donde vuelan los aviones?

Cuando los aviones desafían las nubes y se elevan a alturas vertiginosas, nos surge la pregunta: ¿cuánto aire hay realmente en esas alturas estratosféricas?

Capas Atmosféricas: Más Allá de las Nubes y Estrellas

La atmósfera terrestre está dividida en varias capas distintas, cada una con su propia composición y características únicas. A medida que los aviones ganan altura, atraviesan estas capas, desde la troposfera hasta la exosfera. La cantidad de aire disponible en estas alturas varía significativamente, y entender esta variación es clave para comprender la ciencia detrás de los vuelos de gran altitud.

La Troposfera: Donde la Mayoría de Nosotros Respiramos

La troposfera es la capa más baja de la atmósfera y se extiende hasta aproximadamente 8-15 kilómetros sobre la superficie terrestre. Aquí es donde encontramos la mayor parte del aire que respiramos, con una concentración de oxígeno suficiente para sostener la vida humana. Los aviones comerciales operan principalmente en esta capa, donde la densidad del aire es lo suficientemente alta para generar sustentación.

Los aviones suelen volar a 10 km de altitud o más, y ello obliga a mantener sus cabinas presurizadas. En efecto, a esa altitud, la presión atmosférica alcanza solo los 29 kilopascales. Ello contrasta con la presión a nivel del mar, que es de unos 100 kilopascales. Con una presión de solo el 28 por ciento de la normal, y por tanto apenas un 28 por ciento de oxígeno, un fallo en la cabina del avión produciría la hipoxia de los pasajeros. La hipoxia implica una deficiencia de oxígeno que puede causar efectos dañinos para la salud.

La Estratosfera: Un Aire Más Delgado y Estratégico

A medida que los aviones ascienden a la estratosfera, la densidad del aire disminuye significativamente. Sin embargo, esta capa es estratégica para los vuelos de gran altitud y la aviación estratosférica. Aunque hay menos moléculas de aire, la baja resistencia al avance facilita la eficiencia del vuelo a altas velocidades.

La Exosfera: Donde el Aire se Desvanece en el Espacio

En las alturas extremas, como en la exosfera, que se extiende más allá de los 700 kilómetros sobre la Tierra, la densidad del aire es tan baja que las moléculas apenas interactúan. Aunque técnicamente hay aire en la exosfera, la escasa densidad significa que tiene un impacto mínimo en el vuelo de las aeronaves.

Desafíos y Curiosidades: El Efecto de la Altitud en la Composición del Aire

A medida que los aviones ascienden, no solo enfrentan la disminución de la densidad del aire, sino también cambios en la composición atmosférica. La proporción de oxígeno y otros gases puede variar, lo que puede tener implicaciones en el rendimiento de los motores y la salud de los ocupantes de la aeronave.

En resumen, la cantidad de aire donde vuelan los aviones es un fascinante rompecabezas científico que abarca desde la densa troposfera hasta la etérea exosfera. Comprender cómo cambia la composición del aire a diferentes altitudes no solo es esencial para la aviación, sino que también nos ofrece una visión única de la dinámica de nuestra atmósfera en las alturas.