¿Los rayos cósmicos influyen el clima?

Una nueva, fascinante y controvertida teoría, afirma que los rayos cósmicos provenientes de nuestra galaxia, la Vía Láctea, están directamente involucrados en el clima de la Tierra, según Henrik Svensmark, autor principal del nuevo estudio con la Universidad Técnica de Dinamarca. (DTU)".

El autor del paper tiene la idea que el calentamiento global es mas por efecto de los rayos cósmicos que del CO2 generado por el hombre.....

"En los experimentos durante muchos años hemos demostrado que los rayos ionizantes ayudan a formar grupos moleculares pequeños. Los críticos han argumentado que los grupos no pueden crecer lo suficiente como para afectar a la formación de nubes de manera significativa. 

¿Que son los rayos cósmicos?

Son partículas, como protones y electrones. de enorme energía, generados mayoritariamente en las explosiones de supernovas. Chocan en la alta atmósfera de nuestro planeta, generando cascadas de partículas que pueden detectarse desde la superficie terrestre.

Los resultados

Pero nuestra investigación en curso, de los cuales la informa el experimento llamado SKY2, contradice la visión convencional. Ahora queremos encerrarnos en los detalles de la química inesperada que ocurre en el aire, al final de un largo viaje que llevó a los rayos cósmicos desde estrellas que han explotado hasta aqui."

De acuerdo con la teoría, pequeños grupos de moléculas en la atmósfera tienen dificultades para crecer lo suficientemente como para actuar como " núcleos de condensación de nubes", en la que las gotas de agua pueden reunirse para hacer nuestras nubes de baja altitud familiares. 

El experimento SKY2 muestra que el crecimiento de agrupaciones es mucho más vigorosa, a condición de rayos ionizantes -rayos gamma en el experimento o los rayos cósmicos en la atmósfera -estén presentes, para hacer su magia química.

Ya en 1996, físicos daneses sugirieron que los rayos cósmicos, partículas energéticas desde el espacio, son importantes en la formación de nubes. Desde entonces, los experimentos en Copenhague y en otros lugares han demostrado que los rayos cósmicos en realidad ayudan a a formar los pequeños grupos de moléculas. 

Correlación entre el flujo de rayos cósmicos (en rojo) y las variaciones de temperatura del mar (en negro) en los ultimos 500 millones de años.

Sin embargo, la hipótesis de rayos cósmicos parecía tener un problema cuando simulaciones numéricas de la teoría química, apuntaban mas bien a una deficiencia en el crecimiento.

Afortunadamente, la teoría química también puede ser probada experimentalmente, como se hizo con SKY2. 

El experimento SKY2

La cámara tiene  8 metros cúbicos de aire y trazas de otros gases. 

Una serie de experimentos confirmaron la predicción desfavorable, donde los nuevos grupos de moléculas no serían capaces de crecer lo suficiente como para formar nubes. Sin embargo, cuando se usan las rayos ionizantes, da un resultado muy diferente, como puede verse en la figura siguiente.

Simulación de lo que podría ocurrir en la atmósfera. El experimento de SKY2 de la DTU muestra agrupaciones de moleculares (puntos rojos) fracasando en crecer lo suficiente para proveer de suficiente cantidad de "núcleos de condensación de nubes" (CCN) de más de 50 nanómetros de diámetro. Esto es lo que las teorías existentes predicen. Pero cuando el aire en la cámara se expone a rayos ionizantes que simulan el efecto de los rayos cósmicos, las agrupaciones (puntos azules) crecen mucho más vigorosamente a tamaños adecuados para ayudar que se formen las minúsculas gotas de agua y produzcan nubes. (Un nanómetro es un millonésimo de un milímetro)

Las reacciones que tienen lugar en el aire sobre nuestras cabezas principalmente involucran moléculas comunes.

Durante el día, los rayos ultravioleta del Sol estimulan al dióxido de azufre a reaccionar con el ozono y el vapor de agua para formar ácido sulfúrico. Los grupos de interés para la formación de nubes consisten principalmente en ácido sulfúrico y moléculas de agua que se agruparon en números muy grandes y crecen con la ayuda de otras moléculas.

Los resultados

Los científicos especialistas en los químicos atmosféricos presumen que cuando los grupos de moléculas se han reunido hasta el máximo que pueden acumular en el día, dejan de crecer, y sólo una pequeña fracción puede llegar a ser lo suficientemente grande como para ser relevante desde el punto de vista meteorológico.

Sin embargo, en el experimento SKY2, con los rayos cósmicos naturales y los rayos gamma, se mantiene el aire ionizado, y no se produce dicha interrupción. Este resultado sugiere que  este puede ser el mecanismo que mantiene el crecimiento.

Según el autor, junto con Nigel Calder, en su libro "The Chilling Stars: A New Theory of Climate Change" (2007) , comentan "Durante los últimos 100 años los rayos cósmicos se hicieron más escasos debido a la acción inusualmente vigorosa por el Sol, que no permitió que llegaran hasta nuestro planeta. Menos rayos cósmicos significaba menos nubes-y un mundo más cálido".

Según ellos, "es mas importante el efecto de calentamiento global producido por los rayos cósmicos que por el dióxido de Carbono artificial generado por el hombre.

Puedes ver el paper completo gratis en ingles aquí.