Un nuevo descubrimiento explica por qué el CO2 es tan efectivo para calentar el aire
El dióxido de carbono es el gas con mayor efecto en el calentamiento global, y el secreto de su éxito como gas de efecto invernadero radica en la peculiaridad del movimiento de sus átomos.
En 1856, una científica estadounidense casi olvidada, Eunice Foote, realizó un descubrimiento sorprendente. Con un sencillo experimento, demostró el asombroso poder para absorber calor de una molécula diminuta: el dióxido de carbono.
Su intuición fue precisa: dedujo correctamente que una atmósfera con elevada concentración de CO2 "elevaría la temperatura de nuestra Tierra", explicando así el fenómeno del calentamiento global y brindando una base científica a preguntas previas sobre qué mantiene caliente a nuestro planeta.
Hoy, más de 160 años después, los científicos continúan profundizando en esta evidencia. Un estudio reciente de la Universidad de Harvard, demuestra por qué el CO2 es tan bueno para atrapar el calor. Según los científicos, el secreto está en la forma en que vibra la molécula de tres átomos cuando absorbe la radiación infrarroja del Sol, y que puede explicarse en términos de efectos mecánicos cuánticos. En particular, de un fenómeno llamado resonancia de Fermi.
El CO2 y la resonancia de Fermi: ¿por qué atrapa tanto calor?
Cuando la molécula de CO2 absorbe radiación infrarroja del Sol, no solo se mueve como una unidad rígida, sino que también vibra de maneras específicas. Los dos átomos de oxígeno pueden alejarse uno del otro, alargando la molécula; o el átomo de carbono puede girar alrededor del eje principal de la molécula, doblándola.
Cuando dos de estas vibraciones se alinean por casualidad, se crea un "zumbido cuántico" llamado resonancia de Fermi. Esto hace que las moléculas vibren más, ampliando el rango de radiación que pueden absorber. Esta ampliación es realmente crítica para comprender por qué el dióxido de carbono es un importante gas de efecto invernadero", afirmó Robin Wordsworth, científico planetario de la Universidad de Harvard y autor del estudio.
La resonancia de Fermi describe cómo las diferentes direcciones y patrones en los que vibran las moléculas pueden influirse mutuamente y hacerlas vibrar más. Esto es similar a cómo dos péndulos, conectados por una cuerda compartida, pueden aumentar la amplitud del balanceo del otro.
Además de proporcionar una explicación sencilla de cómo el CO2 calienta la Tierra, el equipo dice que sus ecuaciones también podrían ayudar a los científicos a realizar estimaciones rápidas del potencial de calentamiento de los gases de efecto invernadero detectados en las atmósferas de otros planetas, para comprender sus climas extraños.
Algo que Wordsworth y su equipo no pudieron explicar es por qué el CO2 vibra de una manera tan única, una pregunta que nunca podría responderse sin una teoría del todo. "No parece haber una razón clara por la que se produce esta resonancia en el CO2", dice Wordsworth. "Uno podría imaginar otro universo en el que fuera ligeramente diferente, y el dióxido de carbono podría no tener los mismos efectos".
Referencia de la noticia:
Robin Wordsworth, Jacob Seeley, Keith Shine. “Fermi Resonance and the Quantum Mechanical Basis of Global Warming”