Emisoras lejanas y saltos ionosféricos
La primera emisión a larga distancia por radiotelégrafo llevada a cabo en 1901 por Marconi, llevó al descubrimiento de la ionosfera y a entender cómo actúa frente a las ondas de radio.
Si bien el ingeniero electrónico italiano Guillermo Marconi (1874-1937) ha pasado a la posteridad como el inventor de la radio –mérito que no solo debemos atribuirle a él, ya que “tomó prestadas” varias patentes de Nikola Tesla (1856-1943)–, también desarrolló la radiotelegrafía, poniendo especial empeño en transmitir ondas de radio a larga distancia, lo que de rebote –y nunca mejor dicho– condujo al descubrimiento de la ionosfera.
Para probar el alcance de las ondas de radio, Marconi viajó a St. John's, la capital de Terranova, en Canadá, y dejó a un ayudante suyo la misión de transmitir por radiotelégrafo desde Poldhu, en el condado inglés de Cornualles y a casi 3.500 km de distancia, la letra M en código Morse. El 12 de diciembre de 1901 tuvo lugar la histórica transmisión de radio, captada por Marconi al otro lado del charco. Aquello descolocó a los físicos de la época, ya que no se explicaban cómo las ondas electromagnéticas, que sabían que se podían propagar sin problemas entre dos lugares con visibilidad directa o salvar, con algo de dificultad, las montañas, fueron capaces de esquivar el enorme “obstáculo” que supone la curvatura de la Tierra entre dos puntos de su superficie muy alejados entre sí.
La solución al enigma llegó en 1902 de la mano de dos científicos ingleses que, de forma independiente, postularon la existencia de una capa atmosférica donde el aire debería estar altamente ionizado, de manera que actuase como un espejo frente a determinadas ondas de radio. Ese par de científicos fueron Arthur E. Kennelly (1861-1939) y Oliver Heaviside (1850-1925), y en su honor la capa E –una de las tres en que se divide la ionosfera– recibe también el nombre de capa de Kennelly-Heaviside (o simplemente de Heaviside). La altitud de esa capa no es fija, fluctuando entre los 90 y los 150 kilómetros.
Fue el también físico inglés Sir Edward V. Appleton (1892-1965) el que asignó a esa capa la letra E, deduciendo su altitud y distinguiéndola de otras capas también ionosféricas, que parecían estirar y encoger el conjunto de la ionosfera, en función de que fuera de día o de noche. A Appleton le corresponde el honor de descubrir y caracterizar por primera vez esa capa atmosférica conductora de la electricidad y opaca a determinados rangos de ondas de radio.
En el invierno de 1926-27, durante los estudios que Appleton llevó a cabo en aquella época sobre propagación de ondas de radio en la atmósfera, descubrió una capa superior donde se reflejaban ondas de mayor frecuencia que la capa E. Se trataba de la capa F, llamada capa de Appleton en honor de su descubridor, que se subdivide a su vez en dos subcapas -F1 y F2- durante el día, quedando por la noche solo la F2, que puede llegar hasta una altitud del orden de los 1.000 km.
La existencia de esa región fuertemente ionizada durante las horas nocturnas, así como la desaparición que sufre la zona más baja de la ionosfera (capa D) cuando desaparece la radiación solar, explica por qué de noche logramos sintonizar emisoras de onda corta (con su rango de frecuencias entre los 3 MHz y los 30 MHz) procedentes de lugares situados a miles de kilómetros de distancia. Durante el día, la radiación solar se encarga de volver a formar la capa D, lo que reduce el alcance de los rebotes de las ondas de radio, ya que se reflejan a menor altitud que por la noche.