Pentagramas en el cielo

Me pedía una amiga que le explicara lo que son “esas cosas tan raras en el cielo”. La versión corta es que se trata de nubes artificiales: homogenitus y homomutatus. El resto de la entrada es la versión larga (ma non troppo).

líneas en el cielo

Los gases que expulsan los aviones, y que son el resultado de quemar el combustible, incluyen un montón de vapor de agua. Dependiendo de las condiciones del aire en cada momento ese vapor de agua puede hacer distintas cosas. Muchas veces simplemente se dispersa en forma de vapor y nunca lo vemos. El vapor de agua es invisible, transparente como el aire. En otras ocasiones el vapor se condensa en forma de pequeñas gotitas de agua que quedan suspendidas en el aire y se congelan. Casi seguro que las de la foto son eso, nubes hechas de cristalitos de hielo procedentes de los gases de aviones que pasaban. En la vertical de Pamplona, un día de cielo muy estable, a la altura de crucero de los aviones probablemente el aire tenía poca humedad y estaba muy quieto. Así que las trazas de cada avión permanecían tiempo suficiente como para que se fueran acumulando líneas. La foto está hecha desde la puerta de la escuela de música de Mutilva, supongo que por eso vi en ellas pentagramas.

¿Por qué expulsan vapor de agua los aviones? Casi todos los combustibles consisten en moléculas orgánicas que son cadenas de carbonos con hidrógenos en el resto de los enlaces que no se emplean en encadenar los carbonos. También contienen pequeñas cantidades de otros elementos (oxígeno, azufre, nitrógeno, …), pero a grandes rasgos son compuestos de carbono e hidrógeno. Al quemarse reaccionan con oxígeno y se separan, dejan de estar unidos carbón e hidrógeno para que cada uno de ellos se vaya por su lado con el oxígeno (que está hecho un ligón que se va con todos). El uno en forma de CO2 (dióxido de carbono) y el otro en forma de agua, H2O. Ese agua es la que resulta de la combustión en forma de vapor y condensa después en las estelas de los aviones. Hay un montón de experimentos domésticos (o tabernarios) que se basan en la condensación del agua procedente de la combustión para generar efectos llamativos. Como al condensar se reduce mucho el volumen ocupado, cuando tiene lugar en un recipiente cerrado baja la presión. Con esa disminución de presión se puede succionar el agua de un plato, meter un huevo duro en una botella o espachurrar una lata de refresco, que serían los tres experimentos más clásicos basados en esta situación.

Hay otras situaciones que hacen que los aviones produzcan estelas. Cuando el aire está cargado de humedad, el paso del avión puede inducir la condensación de ese agua que ya estaba allí. Eso es más probable cerca del suelo (en despegues o aterrizajes) y cerca del mar, que donde es más habitual tener aire cargado de humedad. Son especialmente llamativos los conos de nube que se producen alrededor de aviones de caza cuando rompen la barrera del sonido sobre el mar, y de entre las fotos de ese fenómeno la más famosa (con una curiosa historia detrás).

En el USS CONSTELLATION (July 7, 1999)-- un F/A18 rompe la barrera del sonido. Foto de Ensign John Gay.
En el USS CONSTELLATION (July 7, 1999)– un F/A18 rompe la barrera del sonido.Foto de Ensign John Gay.

En todo caso, sea de agua aportada por el avión o preexistente en lugar por el que pasa, las estelas de los aviones están formadas por agua que se condensa a partir del vapor. Aunque el fenómeno a grandes rasgos es sencillo, los detalles cuantitativos de cómo se produce son muy complejos. Por un lado está la necesidad de centros de nucleación para que se produzca la condensación. Se ha comprobado que el biofuel aporta menos de estos centros y, por tanto, produce menos estelas a igualdad de condiciones. Por otro lado está la eficiencia de los motores: para producir el mismo empuje los motores más eficientes expulsan gases más fríos, con lo que el agua que contienen se condensa y congela con más facilidad. Toda esta variabilidad hace que desde el suelo no podamos prever cuando se va a crear una estela, cuando no, cuando va a ser duradera y cuando se va a dispersar con rapidez. Lo mismo que nos ocurre con todas las nubes que hay en el cielo y que hace tan maravilloso ese inmenso lienzo azul.

La Organización Meteorológica Mundial añadió varias tipologías al Atlas Internacional de Nubes en marzo de 2017. Entre ellas la nube generada por el hombre, que dicho en latín queda homogenitus. Y el resultado de la evolución de esas nubes con el tiempo, dado que evolucionan, mutan de forma, se han bautizado como homomutatus.

Por cierto, también hay una versión conspiranoica sobre este tema, pero es algo tan absurdo que no merece más comentario.

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Referencias

https://en.wikipedia.org/wiki/Contrail http://www.aemet.es/es/noticias/2017/03/Nuevo_Atlas_Nubes http://naukas.com/2011/05/04/la-fisica-de-las-estelas-blancas-de-los-aviones/ http://www.atlasobscura.com/articles/the-wildly-misunderstood-aeronautics-event-captured-in-this-photograph http://naukas.com/2015/02/24/la-presion-y-la-vela/

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5 Comentarios

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Ismael Ortega

Mun bien explicado, pero falta uno de los de talles determinantes en la formación de contrails, las emisiones de partículas, tanto las no volátiles (hollin) como las volátiles (relacionadas con el contenido de azufre del combustible y otros compuestos orgánicos emitidos). Es muy curioso ver por ejemplo como la formación del contrail se retrasa unos metros cuando uno de los motores lleva algún combustible alternativo con bajo contenido en azufre. Siempre que veáis un contrail, hay una partícula en casa cristal de hielo :)

Heber Rizzo

Interesante y bien explicado.
Pero hay algo que no comprendo: ¿por qué esa manía de destrozar el idioma español? No es “ese agua”, sino “esa agua”. Las faltas de ortografía desmerecen la ciencia, e incluso la pueden desvirtuar.

José LuisJosé Luis

Discrepo un poco con el reportaje , difícilmente el vapor de agua expulsado por un avión, que es bastante, su masa debe superar a la masa del combustible consumido, se condense y menos se cristalice,ya que su temperatura de escape esta muy por encima de la temperatura de saturación de la presión atmosférica, por eso no es visible al ojo humano, creo se sature siendo visible al ojo humano y posteriormente se disipe en la atmósfera

espaidualespaidual

efectivamente.
Por este motivo el ‘escape’ es en forma de vapor.

Ahora expón éste vapor a ~ – 50 º C y en cuestión de segundos , a veces, se van a dar las condiciones para que condense, tal y como se explica en el artículo.

CarlosCarlos

El cono no se produce al romper la barrera del sonido, y curiosamente lo explica incluso el mismo enlace sobre la foto…

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