El Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN), famoso por albergar el mayor acelerador de partículas del mundo, ofrecerá sus instalaciones para investigar una de las preguntas clave sobre las causas del cambio climático: ¿Cuál es la contribución de los rayos cósmicos en el aumento de las temperaturas?
Un grupo de científicos de 19 países trabajarán a partir del 2011 en un experimento inédito que revelará la interacción física y química entre los rayos provenientes del espacio exterior y la formación de nubes, importantes para el balance energético de la Tierra.
El proyecto CLOUD (Cosmic Leaving OUtdoor Droplets) confirmará o desechará la idea de un vínculo directo entre la formación de nubes y los rayos, uno de los argumentos que los "negacionistas" del cambio climático usan para oponerse a la reducción urgente de emisiones de gases de efecto invernadero.
Los rayos cósmicos son partículas cargadas que bombardean la atmósfera terrestre desde el espacio exterior. Varios estudios sugieren que podrían tener una influencia en la cantidad de cobertura de las nubes a través de la formación de nuevos aerosoles -pequeñas partículas suspendidas en el aire que alimentan las gotas de nubes.
Esta idea, explican los científicos del CERN, es apoyada por las mediciones satelitales, que han mostrado una posible correlación entre la intensidad de los rayos y la cantidad de cobertura de nubes en la parte baja de la atmósfera.
Para poner a prueba esta hipótesis, el experimento usará una cámara productora de nubes y un inyector artificial de rayos cósmicos, producidos por uno de los aceleradores del CERN, el Sincrotón de Protones (PS).
La cámara es capaz de simular las condiciones de los gases, vapor de agua, aerosoles y temperatura/presión encontrados en la troposfera de la Tierra.
"Es muy debatible si es una contribución real (al cambio climático). La única forma en la que se puede saber es estudiando el fenómeno. La cámara permite observar hasta el mínimo detalle en la formación de las nubes", explica Michael Doser, Director del Departamento de Física del CERN.
La relevancia del experimento, comenta Jasper Kirkby (líder del proyecto), radica en la necesidad urgente de cuantificar la contribución de fenómenos naturales como los rayos cósmicos galácticos, que según su variación a partir de los ciclos solares, podrían estar modificando drásticamente la cantidad y tipo de nubes que se forman continuamente.
Según las condiciones del viento solar en nuestra galaxia, la Tierra puede recibir más o menos cantidad de rayos cósmicos, y algunos científicos han propuesto que en las últimas décadas ha ocurrido una disminución de éstos.
Si el entendimiento físico actual que se tiene sobre la forma en que los rayos afectan las nubes es correcto, entonces cuantos menos rayos alcanzan la troposfera del planeta, más suben las temperaturas, y viceversa.
"Puede que al final de nuestro estudio encontremos que los rayos cósmicos tienen un efecto negativo, o que son muy importantes. Cualquiera que sea el resultado, creo que la única forma de sentar este debate es con mejor información, en vez de opiniones pasionales", opina Kirkby.
Pese a los intentos por contabilizar la contribución de los gases de efecto invernadero en el aumento de las temperaturas superficiales, aún se desconoce exactamente cuánto del aumento del calor total es producto de procesos naturales.
El papel que juegue CLOUD en entender mejor cómo funciona este proceso y qué tanto afecta y afectará el calentamiento de la Tierra, por tanto, es clave.
"La pregunta de si la variabilidad climática es influenciada por los rayos cósmicos y hasta qué punto es central para nuestra comprensión del cambio climático antropogénico", dijo Kirkby durante un simposio en el CERN el mes pasado.
Aunque el proyecto empezará sus funciones completas para en los siguientes dos años, desde 2006, cuando el primer prototipo del experimento fue montado, se empezaron a obtener resultados. Las primeras mediciones se esperan en los siguientes 3 años.
Más allá del acelerador
El CERN es mucho más que el Gran Colisionador de Hadrones, el mayor acelerador de partículas del mundo. A decir de Michael Doser, Director del Departamento de Física del organismo, muchos otros experimentos de gran relevancia ocupan el tiempo de físicos, matemáticos, biólogos, médicos y otros expertos que aprovechan las instalaciones del centro, situado en la frontera de Suiza y Francia.
Al menos 50 experimentos de gran relevancia se llevan a cabo fuera del LHC. Uno de ellos, CAST (CERN Axion Solar Telescope), busca detectar axiones en el centro del Sol. Los axiones fueron propuestos como una extensión del Modelo Estándar de la física de partículas para explicar uno de los problemas de la cromodinámica cuántica.
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