Más rayos cósmicos a la vista en los próximos años: ¿son dañinos?

Nos dirigimos hacia un Mínimo Solar más profundo en más de un siglo y esto tiene consecuencias significativas.

 

 


Los rayos cósmicos son malos, y están aumentando, empeorando sus efectos en la Tierra. Esa es la conclusión de un nuevo artículo recién publicado en la revista de investigación Space Weather.

Los autores, dirigidos por el profesor Nathan Schwadron de la Universidad de New Hampshire, muestran que la radiación del espacio profundo es peligrosa y se intensifica más rápido de lo que se había predicho previamente.

La historia comienza hace cuatro años cuando Schwadron y sus colegas dieron la voz de alarma sobre los rayos cósmicos.

Analizando los datos del Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation (CRaTER) abordo del Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA (LRO), encontraron que los rayos cósmicos en el sistema Tierra-Luna alcanzaban niveles nunca antes vistos en la Era Espacial.

El empeoramiento del ambiente de radiación, señalaron, era un peligro potencial para los astronautas, reduciendo el tiempo durante el cual podían viajar con seguridad por el espacio.

Esta cifra del documento original de 2014 mostraba el número de días que un astronauta de 30 años que volaba en una nave espacial con 10 g / cm2 de blindaje de aluminio podría ir antes de alcanzar los límites de radiación impuestos por la NASA:

En la década de 1990, el astronauta podía pasar 1000 días en el espacio interplanetario. En 2014 … solo 700 días. “Es un gran cambio”, dice Schwadron.
¿Por qué este cambio?

Los rayos cósmicos galácticos provienen del exterior del sistema solar. Son una mezcla de fotones de alta energía y partículas subatómicas aceleradas hacia la Tierra por explosiones de supernovas y otros eventos violentos en el cosmos.

Nuestra primera línea de defensa es el Sol: el campo magnético del Sol y el viento solar se combinan para crear un “escudo” poroso que evita los rayos cósmicos que intentan ingresar al sistema solar.

 La acción de protección del Sol es más fuerte durante el Máximo Solar y más débil durante el Mínimo Solar, de ahí el ritmo de 11 años de la trama de duración de la misión anterior.

El problema es que, como señalan los autores en su nuevo documento, el escudo se está debilitando: “Durante la última década, el viento solar ha exhibido bajas densidades y fuerzas de campo magnético, que representan estados anómalos que nunca se han observado durante la era espacial. Como resultado de esta actividad solar notablemente débil, también hemos observado los más altos flujos de rayos cósmicos”.

En 2014, Schwadron y otros utilizaron un modelo líder de actividad solar para predecir qué tan malos serían los rayos cósmicos durante el próximo Mínimo Solar, que ahora se espera para 2019-2020.

“Nuestro trabajo anterior sugirió un aumento del ~ 20% de las tasas de dosis de un mínimo solar al siguiente”, dice Schwadron. “De hecho, ahora vemos que las tasas de dosis reales observadas por  CRaTER  en los últimos 4 años superan las predicciones en ~ 10%, lo que muestra que el entorno de radiación empeora incluso más rápido de lo que esperábamos”. En esta gráfica, los puntos de datos verdes brillantes muestran el exceso reciente:

Los datos, que Schwadron et al., ha estado analizando provienen de CRaTER en la nave espacial LRO en órbita alrededor de la Luna, que está expuesta a toda radiación cósmica que el Sol permite pasar.

Aquí en la Tierra, tenemos dos líneas de defensa adicionales: el campo magnético y la atmósfera de nuestro planeta. Ambos mitigan los rayos cósmicos.

Pero incluso en la Tierra, el aumento se siente.

Spaceweather.com y los estudiantes de Earth to Sky Calculus han estado lanzando globos meteorológicos espaciales a la estratosfera casi semanalmente desde 2015. Los sensores a bordo de esos globos muestran un aumento del 13% en la radiación (rayos X y rayos gamma) que penetran en la atmósfera de nuestro planeta:

Los rayos X y gamma detectados por estos globos son “rayos cósmicos secundarios”, producidos por el impacto de los rayos cósmicos primarios en la atmósfera superior de la Tierra. Ellos trazan radiación que se filtra hacia la superficie de nuestro planeta. El rango de energía de los sensores, de 10 keV a 20 MeV, es similar al de las máquinas de rayos X médicos y los escáneres de seguridad de aeropuertos.

¿Cómo nos afecta esto?

Los rayos cósmicos penetran en las líneas aéreas comerciales, dosificando a los pasajeros y las tripulaciones de vuelo tanto que los pilotos son clasificados por la Comisión Internacional de Protección Radiológica como trabajadores de radiación ocupacional.

Algunas investigaciones muestran que los rayos cósmicos pueden sembrar nubes y provocar rayos, alterando potencialmente el tiempo y el clima.

Además, hay estudios ( #1, #2, #3, #4) que relacionan los rayos cósmicos con las arritmias cardíacas en la población general.

Los rayos cósmicos se intensificarán aún más en los próximos años a medida que el Sol se precipite hacia lo que podría ser el Mínimo Solar más profundo en más de un siglo. Estén atentos para las actualizaciones.

 

Referencia

– Update on the worsening particle radiation environment observed by CRaTER and implications for future human deep-space exploration. Nathan Schwadron et al. 2018.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017SW001803/abstract

 

Spaceweather.com

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