RAYOS COSMICOS

LOS RAYOS CÓSMICOS

¿Qué son los rayos cósmicos?: Nuestro planeta recibe constantemente una lluvia de partículas cargadas. Cada segundo 1000 partículas por metro cuadrado golpean las capas más exteriores de la atmósfera terrestre. Este flujo de partículas (llamado rayos cósmicos), proveniente en su mayoría de nuestra Galaxia, consisten en un 90% de protones, 9% partículas alfa y el resto son núcleos más pesados que el hidrógeno.

¿Dónde se originan los rayos cósmicos?: Desde épocas muy remotas, los astrónomos han observado la aparición repentina de estrellas en lugares donde antes no se veía ningún objeto astronómico. Estas estrellas nuevas o supernovas, se producen en una explosión termonuclear que injecta una gran cantidad de partículas energéticas en el espacio interestelar. La fuente más importante de rayos cósmicos son las supernovas en nuestra galaxia.

El viento solar también contribuye al flujo de partículas que llegan a la Tierra. Cada segundo, el Sol emite un promedio de 300 mil toneladas de materia en forma de gas ionizado que sopla como un viento en una región que cubre todo el sistema solar. En cercanías de la Tierra el viento solar consiste de un flujo de 100 millones de protones y electrones por centímetro cuadrado cada segundo. La existencia del viento solar fue predicha en 1958 por las teorías del físico Eugene Parker de la Universidad de Chicago y fue directamente observado en 1961 por los detectores de la sonda espacial Explorer 10.

Las partículas de mayor energía en los rayos cósmicos se originan en otras galaxias. Además de las supernovas, en una galaxia existen otras fuentes de partículas energéticas, tales como los agujeros negros, las estrellas pulsares y los núcleos galácticos activos (o AGN).

¿Lluvias de rayos cósmicos?: Los rayos cósmicos primarios que golpean las capas más externas de la atmósfera, sufren colisiones con los núcleos que allí se encuentran. De estas colisiones resultan lluvias de nuevas partículas elementales de todo tipo (como electrones, positrones, mesones pi, muones, etc) que eventualmente llegan a la superficie. Estos chubascos de rayos cósmicos secundarios pueden alcanzar una extensión de varios kilómetros cuadrados.

Auroras: Los rayos cósmicos no se propagan en linea recta. Debido a que estos poseen carga eléctrica sus trayectorias son afectadas por el campo magnético terrestre. Una partícula cargada viajando en un campo magnético sigue una trayectoria curva o en forma de hélice. Los rayos cósmicos con energías dentro de un rango determinado quedan atrapadas por el campo magnético, moviendose en trayectorias en forma de hélice, en una región que se llama los cinturones de Van Allen, por James Van Allen quien los descubrió en 1958 con mediciones de rayos cósmicos a bordo de satelites artificales. El confinamiento de partículas cargadas en regiones determinadas da origen a la emisión de luz en la atmósfera polar cuando éstas chocan con moleculas de aire. La luz así emitida se llama aurora boreal o aurora austral, es un espectáculo maravilloso que parece como una cortina de colores.

Lineas del campo magnético terrestre deformadas por la acción del viento solar. En las regiones indicadas como los anillos de Van Allen existen millones de partículas cargadas atrapadas por el campo magnético.