Capas de la atmósfera: cuáles son, a qué altura están y dónde empieza el espacio
Las cinco capas de la atmósfera, de la troposfera a la exosfera: a qué altura está cada una según la NASA y por qué el borde del espacio se fija en 100 km.
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Según la NASA, la atmósfera terrestre tiene cinco capas principales, que de la más baja a la más alta son la troposfera, la estratosfera, la mesosfera, la termosfera y la exosfera1. La primera llega en promedio a unos 12 km de altura y la última se estira hasta unos 10.000 km. Aun así, la mayoría de los científicos sitúa el comienzo del espacio mucho más abajo, en la línea de Kármán, a 100 km.
En resumen
- Son cinco capas principales, de abajo arriba: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera1.
- La troposfera llega en promedio a unos 12 km y guarda cerca del 99 % del vapor de agua y los aerosoles.
- El ozono está en la estratosfera, entre 11 y 50 km5.
- La Estación Espacial Internacional orbita en la termosfera, a unos 400 km según el JPL6.
- No hay un límite claro entre la atmósfera y el espacio; la referencia más usada es la línea de Kármán, a 100 km, con el 99,99997 % de la atmósfera por debajo1.
De qué está hecha y cómo se divide
Al nivel del suelo, el aire seco tiene un 78,08 % de nitrógeno y un 20,95 % de oxígeno por volumen, con 9340 ppm de argón y 420 ppm de dióxido de carbono, según la hoja de datos de la Tierra que publica la NASA4. El vapor de agua varía mucho de un sitio a otro y suele rondar el 1 %. Esa mezcla da el aire para respirar y frena los rayos ultravioleta dañinos2.
La NASA separa las capas por la temperatura, la composición química y la densidad del aire2, y la ESA da idéntica lista de cinco8. Las alturas son promedios, y las páginas de la propia NASA no coinciden en todas las cifras.
A qué altura está cada capa
La tabla pone lado a lado los datos de NASA Science1 y otras cifras de la agencia, sobre todo las de un diagrama de 20133 y las de su página sobre el ozono5.
| Capa | Altura según NASA Science | Otra cifra de la NASA | Qué pasa ahí |
|---|---|---|---|
| Troposfera | De la superficie a unos 12 km de promedio | De 8 a 14,5 km (diagrama de 2013) | La mayor parte del tiempo meteorológico |
| Estratosfera | De 12 a 50 km | De 10 a 50 km (página del ozono) | Capa de ozono y vuelos comerciales |
| Mesosfera | De 50 a 80 km | Hasta 85 km (diagrama de 2013) | Se desintegra la mayoría de los meteoros |
| Termosfera | De 80 a 700 km | Hasta 600 km (diagrama de 2013) | Estación Espacial Internacional y auroras |
| Exosfera | De 700 a 10.000 km | Hasta 10.000 km (diagrama de 2013) | La mayoría de los satélites |
La troposfera es más baja en los polos y más alta en el ecuador1, así que ninguna de estas cifras marca una frontera fija. Términos como ionosfera o mesopausa los tenemos en el glosario.
Qué pasa en cada capa
Troposfera
Las nubes de una tormenta en Madrid o en Ciudad de México nacen aquí: la mayor parte del tiempo meteorológico ocurre en la troposfera, que concentra cerca del 99 % de todo el vapor de agua y los aerosoles1. Es la capa más densa, comprimida por el peso del resto de la atmósfera que tiene encima. A ras de suelo, la presión es de 1014 mb y la densidad, de 1,217 kg/m³4.
La temperatura suele bajar a medida que se sube. En la superficie, la media es de 15 °C (288 K)4; sin el efecto invernadero rondaría los −20 °C, según la NASA2. El satélite Aeolus de la ESA midió la velocidad y la dirección del viento en los 30 km inferiores de la atmósfera8, una franja que abarca toda esta capa.
Estratosfera
Aquí la tendencia se invierte: cuanto más se sube, más calor hace, por efecto de la radiación ultravioleta1. La capa de ozono se forma entre 11 y 50 km y protege de la radiación ultravioleta del Sol5. Y es una parte mínima del aire: el ozono es el 0,001 % de la atmósfera, frente al 21 % del oxígeno5.
Cuando el espesor de ozono baja de 220 unidades Dobson, los científicos hablan de agujero. El mayor agujero antártico registrado midió 29,5 millones de km² el 25 de septiembre de 2006, según la NASA5. En la estratosfera inferior vuelan los aviones comerciales de pasajeros2, y esta es la parte más alta de la atmósfera que alcanzan los aviones a reacción1.
Mesosfera
Es la capa de los meteoros. Los trazos de una lluvia como las Leónidas se encienden en esta franja, porque la mayoría de los meteoros se desintegra en la mesosfera1.
En su tope la temperatura media ronda los −85 °C, y NASA Science lo describe como el lugar más frío del sistema Tierra1. El borde con la termosfera se llama mesopausa y es la parte más fría de toda la atmósfera2. Allí se forman las nubes noctilucentes, las más altas de la atmósfera terrestre.
Termosfera
Pasados los 80 km, la temperatura vuelve a subir con la altitud por la muy baja densidad de moléculas1 y puede llegar a 2000 °C o más2 (la cifra engaña: con tan pocas moléculas, ese calor apenas se transmite). La Estación Espacial Internacional orbita en esta capa. El JPL la sitúa a unos 400 km sobre el nivel del mar6, y la página de referencia de la NASA da una franja de 370 a 460 km7.
Pero ni a esa altura desaparece el aire. La fricción con la atmósfera hace que la estación caiga de forma continua hacia la Tierra, y necesita encendidos periódicos de cohetes para recuperar órbita7. El telescopio Hubble opera a unos 550 km, y los transbordadores espaciales volaban entre 304 y 528 km, según la misión6.
La aurora boreal y la aurora austral se ven a veces en esta capa1.
Superpuesta a estas capas está la ionosfera, donde los rayos X y la radiación ultravioleta de alta energía del Sol arrancan electrones de sus átomos y dejan muchos iones2. Según el diagrama de la NASA, va de unos 48 km a unos 965 km, cubre parte de la mesosfera y de la termosfera y hace posibles las radiocomunicaciones3.
Exosfera
A partir de unos 700 km, el aire deja de comportarse como un gas y sus partículas escapan al espacio; en su tope, la exosfera se funde con el viento solar1. NASA Science dice que la mayoría de los satélites de la Tierra orbita aquí. La ESA lo matiza y los ubica en las dos capas más altas, la termosfera y la exosfera8.
Dónde termina la atmósfera y empieza el espacio
¿Y dónde termina, entonces? La NASA admite que no hay un límite claro entre el final de la atmósfera y el comienzo del espacio1.
La convención más usada es la línea de Kármán, a 100 km sobre la superficie: la mayoría de los científicos la toma como transición porque el 99,99997 % de la atmósfera queda por debajo1. El JPL coincide y pone el borde del espacio a 100 km sobre el nivel del mar6. Quedarse arriba es otra historia, porque un objeto necesita ir a unas 17.500 millas por hora para mantenerse en órbita, según el JPL.
La otra cifra que aparece en las comparaciones es la de 80 km, donde NASA Science termina la mesosfera y hace empezar la termosfera1. Entre esa altura y la línea de Kármán no hay ningún salto físico que marque una frontera evidente: el aire se adelgaza poco a poco.
Y la atmósfera sigue mucho más allá. El diagrama de la NASA de 2013 llama «borde del espacio» al techo de la ionosfera, a unos 965 km3, y la exosfera llega a 10.000 km. Más lejos aún, un estudio de febrero de 2019 con datos del observatorio SOHO concluyó que la geocorona, una nube de átomos de hidrógeno que rodea la Tierra, podría extenderse casi 629.300 km1, más allá de la órbita de la Luna, que el JPL sitúa a 384.400 km6.
Fuentes
- NASA Science, Earth's Atmosphere: A Multi-layered Cake: capas y alturas, temperaturas, meteoros, auroras, satélites, línea de Kármán y geocorona. Consultado el 26 de octubre de 2026.
- NASA, What Is... Earth's Atmosphere?: criterios para dividir las capas, mesopausa, temperatura de la termosfera, ionosfera y efecto invernadero. Consultado el 26 de octubre de 2026.
- NASA, Earth's Atmospheric Layers: alturas de las capas según el diagrama de 2013 y extensión de la ionosfera. Consultado el 26 de octubre de 2026.
- NASA, Earth Fact Sheet: composición del aire, presión, densidad y temperatura en superficie. Consultado el 26 de octubre de 2026.
- NASA Science, NASA Knows: The Ozone Hole: altura de la capa de ozono, proporción de ozono y oxígeno, umbral y récord del agujero de ozono. Consultado el 26 de octubre de 2026.
- NASA JPL Education, How Far Away Is Space?: línea de Kármán, alturas de la ISS, el Hubble y el transbordador, velocidad orbital y distancia a la Luna. Consultado el 26 de octubre de 2026.
- NASA, International Space Station: altitud de la estación y pérdida de altura por fricción. Consultado el 26 de octubre de 2026.
- ESA, Space data help unravel the complexities of Earth's atmosphere: las cinco capas, órbitas de los satélites y alcance del lidar de Aeolus. Consultado el 26 de octubre de 2026.
Foto principal: NASA (JSC), dominio público (NASA Image and Video Library). Aurora desde la Estación Espacial Internacional: NASA (JSC), dominio público (NASA Image and Video Library). Cumulonimbo sobre África: NASA, dominio público (Wikimedia Commons).
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Preguntas frecuentes
¿Cuántas capas tiene la atmósfera y en qué orden están?
Según la NASA, tiene cinco capas principales, de la más baja a la más alta: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera. Se distinguen por la temperatura, la composición química y la densidad del aire. La ESA usa la misma división, y hay capas secundarias como la ionosfera, que se superpone a varias.
¿En qué capa de la atmósfera está la capa de ozono?
En la estratosfera. La página de la NASA sobre el ozono la sitúa entre 11 y 50 km sobre la superficie. Protege de la radiación ultravioleta del Sol, aunque el ozono es apenas el 0,001 % de la atmósfera. Por debajo de 220 unidades Dobson, los científicos hablan de agujero de ozono.
¿En qué capa orbita la Estación Espacial Internacional?
En la termosfera, que NASA Science sitúa entre unos 80 y 700 km. El JPL le da a la estación una órbita de unos 400 km sobre el nivel del mar y la NASA, una franja de 370 a 460 km. La fricción con el aire la hace bajar y necesita encendidos periódicos para recuperar altura.
¿A qué altura empieza el espacio?
Según la NASA, no hay un límite claro. La mayoría de los científicos usa la línea de Kármán, a 100 km sobre la superficie, porque el 99,99997 % de la atmósfera queda por debajo. La exosfera, de todos modos, llega hasta unos 10.000 km y en su tope se funde con el viento solar.
¿Cuál es la capa más fría de la atmósfera?
La mesosfera, en su parte alta. La NASA da una temperatura media de unos −85 °C en el tope de esa capa y llama a la mesopausa, el límite con la termosfera, la parte más fría de toda la atmósfera. Ahí se forman las nubes noctilucentes, las más altas de la atmósfera.
Escrito por
Redacción Space Pragmatism
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