El instrumento CRaTER del LRO mide un incremento de los rayos cósmicos

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Los astronautas en misiones de muy larga duración en la Estación Espacial Internacional (ISS) quizás pasen a la historia. La dosis de rayos cósmicos que incide sobre la Tierra está creciendo más de lo predicho por los modelos teóricos. Así lo indican las últimas medidas del instrumento CRaTER (Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation) a bordo de la sonda LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) de la NASA en órbita lunar. El análisis que se publica en la revista Space Weather afirma que la causa es la reducción de la actividad solar, tanto el viento solar como su campo magnético. Habrá que estar muy al tanto de cómo evoluciona en la próxima década, pues podría complicar futuras misiones tripuladas a Marte y más allá.

Las rayos cósmicos están formados por fotones de alta energía, protones y núcleos de átomos originados en procesos violentos en nuestra galaxia, como explosiones de supernovas. El viento solar y el campo magnético del Sol actúan como un escudo que protege a la Tierra y al espacio interplanetario desviando estos rayos cósmicos. Este escudo protector es más fuerte en los máximos solares y más débil en los mínimos solares del famoso ciclo solar que se repite cada 11 años. En 2014 se ajustó un modelo teórico a los datos de CRaTER resultando que el flujo de rayos cósmicos se estaba incrementado un ~20% de un mínimo solar al siguiente. Los datos de los últimos 4 años exceden en un ~10% a dichas predicciones teóricas. “¿Más augurios de supermínimo?”, como comenta el físico solar Héctor Socas-Navarro en Twitter.

El artículo es N. A. Schwadron, F. Rahmanifard, …, C. Zeitlin, “Update on the worsening particle radiation environment observed by CRaTER and implications for future human deep-space exploration,” Space Weather (22 Feb 2018), doi: 10.1002/2017SW001757 (los datos están disponibles en la web); el artículo de 2014 es N. A. Schwadron, J. B. Blake, …, C. Zeitlin, “Does the worsening galactic cosmic radiation environment observed by CRaTER preclude future manned deep space exploration?” Space Weather 12: 622–632 (2014), doi: 10.1002/2014SW001084. Más información divulgativa en Anthony Watts, “NASA: Cosmic rays hitting Earth are ‘bad and getting worse’,” WUWT, 05 Mar 2018; Tony Phillips, “The Worsening Cosmic Ray Situation,” Space Weather Archive, 05 Mar 2018.

Dibujo20180307 Days interplanetary space before 30 year old astronaut reaches 3 percent REID space weather 10 1002 2014SW001084

Esta figura ilustra el número máximo de días que un astronauta de 30 años de edad puede pasar en el espacio interplanetario hasta alcanzar un nivel de irradiación que supere el límite máximo del 3% del riesgo de muerte inducida por la exposición (REID), con un 95% de nivel de confianza estadística. Se presentan los datos para hombres y mujeres, asumiendo una protección de aluminio de 10 g/cm² y 20 g/cm². Las líneas verticales corresponden a las misiones Apolo desde Apolo 8 (A8) a Apolo 17 (A17).

Dibujo20180307 recent crater data versus models space weather 10 1002 2017SW001803El ciclo solar 23–24 es el periodo de menor actividad solar en los últimos 80 años. En nuevo artículo incorpora los últimos 3,5 años de datos de CRaTER (verde claro en la figura) a los análisis ya publicados en 2014 (verde oscuro para CRaTER y rojo para ACE). Los resultados superan a las predicciones de los modelos teóricos (Dalton en rojo y Gleissberg en azul).

Estos resultados sugieren que el ciclo solar está evolucionando hacia un gran mínimo en el ciclo 25. Sin embargo, en este punto los diferentes modelos teóricos difieren entre sí en sus predicciones; algunos predicen que el máximo del ciclo 25 será mayor que el del ciclo 24, y otros predicen que será muy similar. La incertidumbre es tan grande que debemos ser escépticos ante extrapolaciones de los resultados de CRaTER en esta línea.

Dibujo20180307 observations September 6 and 10 crater space weather 10 1002 2017SW001803Esta figura muestra de eyecciones de masa coronal, una dirigida hacia la Tierra el 6 de septiembre de 2017 y otra a 90◦ de la dirección en la que ésta se encontraba el 10 de septiembre de 2017. Los dos sucesos están conectados magnéticamente. ¿Se incrementará el número de sucesos de este tipo en los próximos años? Hay muchas incógnitas en la Física Solar de interés para la seguridad de las misiones tripuladas de larga duración. La labor de instrumentos como CRaTER es fundamental para tratar de desvelarlas. Habrá que estar al tanto de sus resultados en los próximos años.


2 Comentarios

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Fernando

Sigo tus artículos frecuentemente. Te agradezco mucho el esfuerzo que haces para que estemos al tanto de la evolución de la Física

Paul BarbadewPaul Barbadew

Siempre me ha interesado el comportamiento del Sol. Teniendo en cuenta que marca de manera importante el clima de la Tierra, creo que necesitaríamos conocerlo mucho mejor.
Y además, después de escuchar el podcast de “El Gran Apagón”, el tema de las tormentas solares me atrae muchísimo. A ver qué sorpresas nos depara la Sonda Solar Parker (antes conocida por Solar Probe Plus)

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