Vinculan rayos cósmicos al cambio climático

Científicos han comprobado la vinculación que existe entre los rayos cósmicos y la formación de nubes en la atmósfera terrestre, que inciden en el cambio climático en nuestro planeta.

Cuando leí esto, en verdad me preocupé por quienes consideran que el cambio climático no es responsabilidad del desmanejo de los hombres. Pero, tal vez, inesperadamente, el trabajo científico ponía una vez más al hombre en el centro del asunto, y como actores centrales a nuestro Sol, y su radiación, y a las estrellas, otros soles, y sus rayos cósmicos. ¿Deberemos modificar nuestra cadena de valores? Tal vez, a gran escala, el cambio climático terrestre obedecería a acciones que los humanos actuales, como especie global, somos incapaces de modificar. Pero podemos comprender esas acciones, porque nos incumbe, ya que la Naturaleza cósmica influye sobre la evolución de la Tierra.

Ilustración que refleja la lluvia de rayos cósmicos, provenientes de otras estrellas de la Vía Láctea, atravesando la atmósfera terrestre. Según los científicos Henrik Svensmark, Nir Shaviv, Martin Enghoff y Jacob Svensmark, los rayos cósmicos generan aerosoles y contribuyen a su desarrollo y a la modificación de las nubes terrestres, y por ende, son agentes del cambio climático. Crédito de la imagen: Svensmark et al.

El comunicado oficial indica que un equipo liderado por científicos de la Universidad Tecnológica de Dinamarca (DTU, por las siglas en inglés de Denmark Technical University) hallaron un ‘vínculo perdido’ entre las estrellas que explotaron, las nubes y el clima de la Tierra. Los hallazgos fueron publicados en diciembre del año pasado. Los científicos señalaron que los nuevos descubrimientos son ‘un avance’ en el conocimiento de cómo los rayos cósmicos de las supernovas pueden influir en la cobertura de nubes de nuestro planeta, y por lo tanto, su clima.

Martin Enghoff, Henrik Svensmark y Nir Shaviv, verifican datos de los modelos informáticos y las pruebas en la cámara de niebla. Crédito y copyright de la imagen: Lars Oxfeldt Mortensen.

El hallazgo realizado por el Dr. Henrik Svensmark, de DTU Espacio; el investigador senior Martin Andreas Bødker Enghoff, también de DTU Space; el profesor Nir J. Shaviv, de la Universidad Hebrea de Jerusalén, y el estudiante Jacob Svensmark, de la Universidad de Copenhague, fue publicado en Nature Communications bajo el título “Increased ionization supports growth of aerosols into cloud condensation nuclei”. Y revela que los iones atmosféricos, producidos por rayos cósmicos altamente energizados que llueven hacia la atmósfera de la Tierra, ayudan a la generación y crecimiento de núcleos de condensación de nubes1, los elementos fundamentales para la formación de nubes en la atmósfera.

Captura de pantalla del vídeo The Cloud Factor, de Lars Oxfeldt Mortensen, en la que observamos el experimento realizado por Henrik Svensmark. Con la introducción de una cerilla encendida en una botella que contiene algo de agua, el científico añade aerosoles. Crédito y copyright de la imagen: Lars Oxfeldt Mortensen.

Este es un cambio en la comprensión de cómo los rayos cósmicos afectan el clima en la Tierra. Hasta ahora se asumía que pequeños aerosoles adicionales, los precursores en la condensación de nubes, podían no crecer a tamaños relevantes para la formación de nubes, porque no se conocía un mecanismo que lograra esto.

Henrik Svensmark comprime la botella luego de haber 'ingresado' aerosoles. Crédito y copyright de la imagen: Lars Oxfeldt Mortensen.

Los nuevos resultados revelan, tanto teórica como experimentalmente, cómo las interacciones entre los iones y los aerosoles pueden acelerar ese crecimiento añadiendo material a los pequeños aerosoles, y así ayudarlos a sobrevivir para convertirse en elementos esenciales para la condensación de nubes.

Svensmark señala la condensación en un extremo de la botella, algo similar a lo que ocurre en la atmósfera terrestre cuando crecen y se desarrollan aerosoles en las nubes. Crédito y copyright de la imagen: Lars Oxfeldt Mortensen.

“Esto da una fundamentación física al enorme cuerpo de evidencia empírica que mostraba que la actividad solar influenciaba en el clima de la Tierra. Por ejemplo, el Período Cálido Medieval, alrededor del año 1000 DC, y el período frío en la Pequeña Edad de Hielo, de comienzos de 1300 a mediados de 1900 DC, encajan con cambios en la actividad solar”, señaló Henrik Svensmark, autor principal del estudio.

Una aproximación nueva esencial

La nueva idea fundamental del estudio es la inclusión de la contribución de la masa de los iones al desarrollo de los aerosoles. A pesar de que los iones no son los componentes más numerosos en la atmósfera, las interacciones electromagnéticas entre los iones y los aerosoles compensan la escasez y causan la fusión con una probabilidad muy elevada. El estudio muestra que, incluso a bajos niveles de ionización, alrededor del 5 por ciento de la tasa de crecimiento de los aerosoles se debe a los iones.

En esta captura de pantalla, Henrik Svensmark aparece frente al esquema de la teoría que comprobaron físicamente. Crédito y copyright de la imagen: Lars Oxfeldt Mortensen.

En el caso de una supernova cercana a nuestro Sistema Solar, el efecto puede superar el 50 % de la tasa de crecimiento, lo que impactará en las nubes y en la temperatura de la Tierra.

Dos años y 3100 horas de pruebas

Para lograr los resultados fue formulada una descripción teórica de las interacciones entre iones y aerosoles junto a una fórmula para la tasa de crecimiento de los aerosoles. Luego las ideas fueron probadas de manera experimental en una gran cámara de niebla.

Debido a las limitaciones experimentales causadas por la presencia de las paredes de la cámara de niebla2, el cambio en la tasa de crecimiento medido fue del orden del 1 %, lo que representa una demanda elevada de estabilidad durante los experimentos. Los que fueron repetidos hasta 100 veces con el propósito de obtener una buena señal en relación a fluctuaciones no deseadas.

Svensmark y Shaviv repasan información de los modelos informáticos y de la comprobación experimental en la cámara de niebla de la División Espacio de la Universidad Tecnológica de Dinamarca (DTU). Crédito y copyright de la imagen: Lars Oxfeldt Mortensen.

La información fue tomada en un período de dos años con un total de 3100 horas de muestreo de información. Los resultados de los experimentos no fueron diferentes a las predicciones teóricas.

“Finalmente podemos tener la última pieza del rompecabezas que explica como repercuten en el clima de la Tierra las partículas provenientes del espacio. Y nos brinda una comprensión de cómo los cambios causados por la actividad solar o por la actividad de las supernovas puede afectar el clima” terrestre, expresó Martin Bødker Enghoff.

El factor misterioso de las nubes

Un vídeo realizado por Lars Oxfeldt Mortensen, con el título El factor nubes, revela varios detalles adicionales. Entre ellos, que Henrik Svensmark desarrolló esta teoría unos 20 años atrás, y la denominó El misterio de las nubes. Todo vinculado a cómo la radiación solar, o la radiación de los rayos cósmicos de supernovas, pueden modificar las propiedades de las nubes. Que influyen en el clima del planeta.

El pensamiento de Svensmark es que ambos componentes extraterrestres son los que provocan el cambio climático en la Tierra, más que el dióxido de carbono.

Hasta el momento no se ha descubierto que los humanos podamos ver, sentir o percibir los rayos cósmicos, unas partículas diminutas que llueven constantemente hacia la Tierra, de otras estrellas moribundas de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Shaviv durante la exposición de la teoría que vincula: la radiación cósmica de estrellas que explotaron, la radiación de nuestro Sol, el crecimiento y desarrollo de aerosoles por el ingreso de esos rayos cósmicos a nuestra atmósfera, al cambio climático terrestre. Crédito y copyright de la imagen: Lars Oxfeldt Mortensen.

Según Svensmark, si hay mayor actividad solar, nuestro planeta recibe menos ‘bombardeo’ de rayos cósmicos. Y durante ese período del ciclo solar, hay menos nubes y el clima es más cálido. A la inversa, cuando el Sol está en su período ‘menos activo’, la lluvia de rayos cósmicos se intensifica. Y, a más nubes, la Tierra se enfría más.

Como señalan Svensmark y Shaviv, la existencia de este vínculo no es una novedad para los científicos, porque 200 años atrás lo había postulado el astrónomo William Herschel.

Esto es muy, muy antiguo

El profesor Shaviv, por su parte, descubrió que los cambios climáticos en la Tierra, por 500 mil millones de años, estuvieron vinculados a nuestra posición en la Vía Láctea. Y la única explicación viable para los cambios de temperatura en el planeta, son los rayos cósmicos y cómo cambian las nubes de la Tierra.

Shaviv asegura que “cuando entramos a los brazos espiralados de la galaxia, habrá más rayos cósmicos y más condensación de nubes”. Que no solamente son nubes que se disponen en una altitud más baja, sino que se extienden más. Esto causa que haya una mayor reflexión de la luz solar, y provoca que caiga la temperatura en la Tierra.

En los brazos, más frío

El investigador israelí postula que si en un esquema ‘observamos’ la Vía Láctea desde arriba, serán visibles los cuatro brazos de nuestra galaxia. Nuestro Sistema Solar está ubicado casi al exterior de la Vía Láctea, en uno de los brazos más pequeños.

Shaviv marca la posición de nuestro sistema solar en uno de los brazos menores de la Vía Láctea. El paso por los cuatro brazos mayores provoca el enfriamiento de la Tierra. En cambio, el clima es más cálido cuando nuestro sistema planetario surca el plano entre los brazos más importantes. Crédito y copyright de la imagen: Lars Oxfeldt Mortensen.

A la Tierra le lleva unos 365 días viajar en torno al Sol. Nuestro Sistema Solar demora unos 250 millones de años -un año galáctico o cósmico- en completar su viaje por la Vía Láctea. Shaviv asegura que cuando el sistema planetario regulado por nuestro Sol se desplaza por la galaxia, y ‘atraviesa’ uno de los cuatro brazos mayores, lo cual ocurre cada unos 150 millones de años, la temperatura desciende entre 5 y 10 grados. En cambio, la temperatura aumenta cuando la rotación ocurre fuera de los brazos galácticos principales.

Coincidencias

En el vídeo realizado por Lars Oxfeldt Mortensen, Shaviv muestra la enorme similitud de la reconstrucción de las líneas del registro geológico (en color negro) que marcan las temperaturas del planeta en el pasado. Y las líneas rojas marcan las variaciones de los rayos cósmicos. Cuando se las ‘superpone’, al sólo observarlas, se advierte que coordinan muy bien, insistió el científico.

Shaviv y la línea del registro geológico de los cambios de temperatura terrestres (en negro), y la línea roja con la variación de los rayos cósmicos. La similitud es significativa. Crédito y copyright de la imagen: Lars Oxfeldt Mortensen.

Svensmark resaltó que luego de 20 años cuentan “con un mecanismo micro-físico, que es consistente con todas las observaciones que tenemos. Es un logro después de todos estos años, porque impactará en nuestro conocimiento del cambio climático. No sólo en las últimas dos décadas, sino a escala más amplia, en la historia de la Tierra. Sí, es todo un logro”, resaltó.

Las estrellas modifican nuestro clima

Shaviv también remarcó que “ahora comprendemos la cadena completa de mecanismos físicos de la actividad solar y del clima en la Tierra”. Svensmark, por su parte, no escapa a la controversia del papel del dióxido de carbono en el cambio climático terrestre. Y sostiene que no tiene un papel fundamental, sino que son los rayos cósmicos, los responsables de los cambios biológicos y climáticos.

“El dióxido de carbono es sólo un esclavo de los rayos cósmicos. Por supuesto, que en los tiempos modernos nosotros estamos aumentando la concentración de CO2 al usar combustibles fósiles. Y el aumento del CO2, que es un gas de efecto invernadero, tendrá un efecto en las temperaturas. Pero si doblamos la cantidad de CO2 en la atmósfera, tendremos sólo una variación de un grado en las temperaturas durante siglos. Y eso es mucho más pequeño de lo que obtenemos de los modelos (en que se basa la teoría3), de los que obtenemos 2 y 5 grados. Así que el cambio climático es más bajo de lo que la gente está hablando ahora; no es tan sensible al CO2, sino que es mucho más estable”, observó, en tanto, el científico danés.

El Sr. Lars Oxfeldt Mortensen autor del vídeo, del que han sido extraídas muchas capturas de pantalla incluidas en este artículo, así como declaraciones de los científicos, para evitar que el vídeo pueda ser distribuido o copiado de manera alguna, sin su consentimiento escrito, preferimos incrustarlo aquí, para que ustedes pudieran acceder rápidamente a su reproducción en Vimeo. Todos los créditos y derechos de autor sobre las imágenes, salvo que se indique algo diferente, pertenecen al Sr. Mortensen, a quien reconocemos y agradecemos su trabajo de divulgación científica.

“Es absolutamente fantástico que la Naturaleza sea tan poderosa, porque la evolución de la Vía Láctea está estrechamente conectada con la evolución en la Tierra. Así que, realmente, las estrellas forman las condiciones que tenemos en la Tierra. Y eso es completamente fascinante, y mucho más fascinante que estar hablando del CO2 y de combustibles fósiles”, concluyó Svensmark.

Notas al pie


  1. Núcleos de condensación de nubes. Aquí utilizamos Wikipedia o Wiktionary en español, para las referencias de los artículos. Pero en el caso de este término, no existe una página específica. Si les interesa investigar, pueden mirar en Gota, o en Nube. En inglés: Cloud condensation nuclei. [return]
  2. Cámara de niebla. En inglés: Cloud chamber. [return]
  3. Los paréntesis corresponden al autor de esta nota. [return]

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