La formación de nubes depende de varios factores, incluida la temperatura atmosférica y la cantidad de vapor de agua en el aire, pero podríamos agregar otra influencia a la mezcla: los rayos cósmicos del espacio exterior al sistema solar.
Impresión artística de los rayos cósmicos que golpean la atmósfera. (H. Svensmark / DTU)
Una nueva investigación sugiere que estos rayos son capaces de sembrar nubes con sus ráfagas de radiación, afectando las condiciones climáticas e incluso el cambio climático a largo plazo.
Los científicos de la Universidad Técnica de Dinamarca (Danmarks Tekniske Universitet o DTU) sugieren que sus experimentos muestran que la radiación variable del Sol y otras supernovas podría provocar variaciones en nuestro clima, pero no todos están convencidos.
“Finalmente tenemos la última pieza del rompecabezas que explica cómo las partículas del espacio afectan el clima en la Tierra”, dice el investigador principal Henrik Svensmark. “Da una idea de cómo los cambios causados por la actividad solar o por la actividad de las supernovas pueden cambiar el clima”, agrega.
Las nubes en nuestros cielos se desarrollan a partir de núcleos de condensación de nubes: es decir, vapor de agua que se condensa en lo que se llaman aerosoles, como pequeños pedazos de polvo, hielo y sal en la atmósfera. Esto sucede cuando la cantidad de vapor de agua y las condiciones de temperatura son las correctas.
Luego tenemos los rayos cósmicos, la radiación de alta energía hecha de protones y los núcleos de elementos que incluyen hidrógeno y helio. Estos rayos atraviesan todo nuestro Universo, expulsados por el Sol y otros objetos estelares.
Sabemos que cuando los rayos cósmicos golpean la atmósfera de la Tierra, producen una lluvia de partículas o iones “secundarios” cargados eléctricamente.
Lo que proponen Svensmark y sus colegas es que estos iones agregan material adicional a los aerosoles, formando finalmente nubes más grandes e impactando la cubierta de nubes y la temperatura a nivel del suelo.
Para probar esto, armaron una cámara de prueba que tenía 8 metros cúbicos (aproximadamente 283 pies cúbicos) de tamaño. Pudieron formar más nubes pequeñas a partir de aerosoles al pasar partículas cargadas eléctricamente a través de la cámara.
Los investigadores también produjeron modelos de computadora para respaldar su hipótesis de que la actividad adicional de rayos cósmicos podría producir nubes más bajas, y eventualmente enfriar la superficie de la Tierra.
Basado en sus experimentos y modelos, el equipo estima que entre el 5% y el 50% de la tasa de crecimiento de aerosoles podría reducirse a iones, eso se basa en dos años de pruebas en la cámara con más de 3.100 horas de muestras de datos en total.
Los grandes cambios en la actividad de los rayos cósmicos, como la explosión de supernovas, incluso podrían causar una diferencia suficiente para cambiar la temperatura en nuestro planeta, sugiere el equipo.
Sin embargo, los propios investigadores admiten que partes de su hipótesis son “especulativas”: hay muchos factores en juego en la formación de nubes, y es imposible que una cámara de nubes en un laboratorio modele adecuadamente la atmósfera de la Tierra.
Si bien los hallazgos sugieren que los rayos cósmicos podrían desempeñar al menos una parte en la formación de nubes, las afirmaciones sobre los efectos sobre el cambio climático deben sopesarse con la evidencia que tenemos del efecto de los gases de efecto invernadero y otros factores aquí en el planeta.
“Por sí mismo, este es un resultado interesante y plausible, y si resiste un escrutinio más detallado, puede ser una contribución importante a la microfísica de aerosoles”, dice el científico atmosférico Hamish Gordon, de la Universidad de Leeds en el Reino Unido.
“Sin embargo, está muy lejos de 'la última pieza del rompecabezas que explica cómo las partículas del espacio afectan el clima en la Tierra”, señala.
Investigaciones recientes llevadas a cabo en el CERN por Gordon y otros sugieren que las partículas liberadas por los seres humanos y los árboles pueden ser mucho más influyentes al afectar la cubierta de nubes que las lluvias de partículas del espacio.
“En el clima de los últimos miles de años, [los rayos cósmicos] no pueden hacer una diferencia apreciable en las concentraciones de partículas en la atmósfera o en la temperatura”, dijo Gordon a Ryan F. Mandelbaum en Gizmodo.
Lo que sea que esté sucediendo por encima de nuestras cabezas, y todavía estamos solo una parte del camino al comprenderlo todo, la idea de que la actividad de los rayos cósmicos puede agregar a la acumulación de nubes valdrá la pena investigar en el futuro.
“La teoría de la condensación inducida por iones debería incorporarse en los modelos globales de aerosoles, para probar completamente las implicaciones atmosféricas"” concluyen los investigadores.
Los hallazgos han sido publicados en Nature Communications.
