Los rayos cósmicos y el clima

Sólo he empezado a leerlos, pero por lo poco que he leído, parece que los constructores de cámaras de niebla (de las que se utilizaban en los aceleradores de partículas) andaban muy perdidos, puesto que éstos decían que la 'condensabilidad' (llamémosle así) del vapor de agua depende en esas cámaras de su presión (y no linealmente, precisamente) con lo que el argumento que dice que los CR (rayos cósmicos) deberían afectar por igual a la parte alta de la troposfera no se sostiene.
Además de que todo el mundo sabe que no tiene por qué haber ningún tipo de aerosol -es que no entiendo para nada esta relación- para que se de la condensación en caso de ionización, ya que las moléculas no se acoplarían por fuerzas dipolo-dipolo (como sucede en el caso de los aerosoles) sino ion-dipolo, mucho más potentes.

Saludos.

para mí también podría ser una relación bastante causal, mientras no haya conclusiones feacientes,....., pero por lo menos se está en ello, se está estudiando, la nubosidad en su conjunto, y eso es bueno,...

otros mecanismos también podrían influir, relacionados con el ciclo solar, como la altura de la atmósfera (compresión de un 30%), la variabilidad de la magnetosfera (como recuerda vaqueret estamos en dominios dipolares) o la "lluvia" de material extraatmosférico.

(aunque probablemente sea la evaporación y variaciones en la circulación general las responsables de la configuración nubosa)

[...] el argumento que dice que los CR (rayos cósmicos) deberían afectar por igual a la parte alta de la troposfera no se sostiene. [...]

[...] no tiene por qué haber ningún tipo de aerosol [...] para que se de la condensación en caso de ionización, ya que las moléculas no se acoplarían por fuerzas dipolo-dipolo (como sucede en el caso de los aerosoles) sino ion-dipolo, mucho más potentes.

¿De qué artículo estás hablando?
Pero el mecanismo que se ha sugerido por el que los rayos cósmicos influirían en la formación nubosa sería al estimular la agrupación de aerosoles formando más núcleos de condensación, ¿no?

Si, pero es lo mismo que dice Vaqueret, los rayos cósmicos favorecen la formación de iones, y con ello las uniones ión-dipolo se ven potenciadas (como núcleos de condensación)

¿De qué artículo estás hablando?

No, del primero, -como decía no ando muy sobrado de tiempo-.

Pero el mecanismo que se ha sugerido por el que los rayos cósmicos influirían en la formación nubosa sería al estimular la agrupación de aerosoles formando más núcleos de condensación, ¿no?

Es que es eso precisamente lo que no entiendo. No se necesitan para nada a los aerosoles para explicar la condensación por ionización. De hecho es un efecto que viene aprovechándose desde hace muuuchos años en las cámaras de niebla precisamente para detectar radiación de alta energía.

También se sabe que trazas de alcoholes (no en forma de de aerosol) aumentan de forma increible la capacidad de condensación.
La verdad es que estas cosas creo que andamos todos bastante verdes.

Cita de: PeterPan en Viernes 30 Octubre 2009 12:14:31 pm

¿De qué artículo estás hablando?

No, del primero, -como decía no ando muy sobrado de tiempo-.

Ya me imagino, parece que estmos todos igual, ayer y hoy he tenido un buen resprio, por fin. Si te refieres al que escribí yo, esto me sigue despistando un poco:

[...] el argumento que dice que los CR (rayos cósmicos) deberían afectar por igual a la parte alta de la troposfera no se sostiene.

porque no comentaba nada de la alta troposfera  ¿igual te has liado con donde decía "altas latitudes"?

Cita de: PeterPan en Viernes 30 Octubre 2009 12:14:31 pm

Pero el mecanismo que se ha sugerido por el que los rayos cósmicos influirían en la formación nubosa sería al estimular la agrupación de aerosoles formando más núcleos de condensación, ¿no?

Es que es eso precisamente lo que no entiendo. No se necesitan para nada a los aerosoles para explicar la condensación por ionización. De hecho es un efecto que viene aprovechándose desde hace muuuchos años en las cámaras de niebla precisamente para detectar radiación de alta energía.

No sé, la verdad, igual en la atmósfera es distinto, igual la ionización cósmica no es suficiente para explicar la condensación de ese modo y el único mecanismo sería a través de la formación de aerosoles (?) Ni idea

Es evidente que hay una relación entre actividad solar y precipitaciones.
Todo empezó cuando W. Herschel en 1801 se dio cuenta de la relación entre manchas solares y el precio del Trigo

http://en.wikipedia.org/wiki/William_Herschel

Cuando hay más rayos cósmicos (o menos actividad solar) las plantas crecen más.

http://www3.interscience.wiley.com/journal/122597017/abstract?CRETRY=1&SRETRY=0

Cuando hay menor actividad solar había más lluvias y por lo tanto mayores inundaciones del Nilo en el Egipto antiguo, según la NASA

http://www.nasa.gov/vision/earth/lookingatearth/nilef-20070319.html

Segun Svensmark hay una relación desconocida entre actividad solar y cobertura de nubes. El apunta a los nucleos de condensación.

http://www3.interscience.wiley.com/journal/117980230/abstract

Según he leido por ahí al parecer estos estudios tambien indican relación. Si alguien los encuentra que los linkee:
El estudio de Will Alexander de los flujos de los ríos en África.
El estudio de Peter Mason sobre los niveles del Lago Victoria.
El estudio sobre el flujo del río Paraná que descubrió Eduardo Ferreyra.
El estudio de las estalactitas en Omán que mostraron una notable correlación ente los rayos cósmicos y el monzón que Fred Singer mostró en Estocolmo.
El excelente trabajo de Piers Corbyn sobre predicción del tiempo basados en el sol.

En vez de perder el tiempo negando esta relación creo que es urgente encontrar el porqué ya que el Sol sigue en Sunspot Number 0.
Y aun así te encuentras muchos papers de presuntos científicos que lo niegan.
Pero la relación existe, sean o no los rayos cósmicos.
Pero si no fueran los rayos cósmicos, ni tampoco factores de variación de la constante solar, lo que es una barbaridad es decir que como no lo sabemos no podemos ponerlo en los modelos y por tanto nos da igual.
La relación existe y por lo tanto la obligación de los científicos debería ser abandonarlo todo y dedicarse a ello ya que el Sol sigue apagadillo.
 

Contestación a

Cita de: Vaqueret en Miércoles 30 Diciembre 2009 00:43:40 am

Cita de: Coldhearth en Martes 29 Diciembre 2009 22:23:03 pm

.....basicamente generan nubes, lo que haria aumentar la cobertura nubosa sobre el planeta lo cual produciria un descenso de la temperatura.

El problema es que los RC suelen tener la manía de caer preferentemente allí precisamente en donde menos humedad hay: los polos.

Preferentemente tienes razón (si el campo magnético es tal como piensas), pero hay otras vías:


Salvo campo magnético débil o portal magnético. O un evento de reacción nuclear artificial.

O que los rayos lleguen con + fuerza. a los polos
O penetren con + fuerza si cabe por el ecuador.

o aquellos rayos cósmicos bajo tierra, claro

Saludos.




Saludos

Supongo que conoces bien a qué nos referimos cuando hablamos de rayos cósmicos. (no confundir con rayo cómico)

Por si acaso te lo explicito:

Se le llama genéricamente rayo cósmico a cualquier partícula de alta energía (> 1 GeV) que provenga de fuera de nuestro sistema solar. Suelen ser simples protones casi en un 90% aunque también hay partículas alfa (núcleos de Helio), electrones y fotones de muy alta energía (gamma).
La cuestión es que, excepto la radiación gamma, todas las demás partículas tienen carga, por lo que son susceptibles de ser desviadas por un campo magnético.



La energía de esas partículas depende tanto de su masa como de su velocidad. Pero la capacidad de un campo magnético de desviarlas también depende de su velocidad, así que no entiendo tu afirmación de " + fuerza".

Tampoco sé a qué te refieres con "rayos cósmicos bajo tierra"

Saludos. saludos.
 

Sigo...

El flujo de rayos cósmicos que inciden sobre la parte superior de la atmósfera terrestre está modulado por dos procesos: el viento solar y el campo magnético de la tierra.

El viento solar, consistente en plasma magnetizado expandiéndose desde el sol, tiene el efecto de decelerar las partículas que entran en su radio de acción (heliosfera), pero lo más importante para mí es que puede excluir completamente todas las partículas con energías por debajo de 1 GeV, por lo que se puede decir que es una especie filtro pasa-alto.
De esta manera el efecto de las variaciones solares (y su impacto sobre el viento solar) no es que hayan variaciones en las partículas de mayor energía, estas permanecen prácticamente constantes, sino en las de baja (< 1GeV). Como puedes ver en la gráfica del post anterior, la cantidad de partículas por superficie crece exponencialmente cuanta menor sea su energía (mientras que cae de promedio 1 part. de 1GeV  cada segundo por cada metro cuadrado, las de de 10²⁰ eV caen a razón de una por kilómetro cuadrado cada año.

El otro mecanismo de 'filtrado' de rayos cósmicos es el campo magnético terrestre. Pero éste actúa de una forma diferente: lo que hace es desviarlos de forma que la intensidad de los CR's en la tierra depende fuertemente de la latitud, longitud y del azimut. La polaridad del campo terrestre y el hecho de que la mayoría de RC's tengan carga positiva hace que el flujo sea siempre mayor si se mira hacia el este que hacia el oeste. Por otro lado también hay un efecto 'pasa-alto' similar al ejercido por la heliosfera, con la particularidad de que es mucho más acusado cuanto más hacia el ecuador. Esto es debido a la tendencia que tienen las partículas cargadas a moverse conforme a las líneas de flujo magnético generadas por el campo terrestre.

Y aquí viene lo interesante, repasemos los puntos clave:

1. Cuanta menor sea la actividad solar, menor es la energía de las partículas que pueden entrar hasta nosotros.

2. El número de partículas crece exponencialmente conforme decrece su energía.

3. Cuanto menor sea la energía de las partículas mayor su probabilidad de que sean arrastradas hacia los polos.




Así que.... ¿que zona de la Tierra se verá 'beneficiada' en términos de más rayos cósmicos en caso de baja actividad solar?

Añado este enlace sobre las posibles trayectorias de los rayos cósmicos.

http://www.astrocosmo.cl/astrofis/astrofis-03_05.htm


_{Fig. 03.05.09.- En esta figura, se trata de graficar las zonas prohibidas y permitidas para partículas con una rigidez magnética de 10 GV.} 


La capacidad de una partícula cargada proveniente del espacio exterior para penetrar en la magnetosfera es limitada por el campo magnético de la Tierra. En efecto, el número de líneas del campo magnético es el que determina que energía mínima deben poseer las partículas de un rayo cósmico para que puedan traspasar por un punto la magnetosfera. Mientras más líneas comporte un campo magnético más en energía requerirán las partículas para atravesarlo. Ese requerimiento para que una partícula tenga la capacidad de penetración es determinado únicamente por su momentum dividido por su carga, o sea, por la ya mencionada rigidez magnética.

En http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/108/htm/sec_9.htm hablan tambien del tema. En este caso, de la rigidez=mv/q mínima para poder entrar al campo en función de la latitud geomagnética.



Figura 15. Variación de la rigidez umbral vertical con la latitud geomagnética, todas las partículas con rigideces que exceden la rigidez de corte del cono principal son permitidas, mientras que aquellas con rigideces menores que la del cono de Störmer son prohibidas.

Sigo...

El flujo de rayos cósmicos que inciden sobre la parte superior de la atmósfera terrestre está modulado por dos procesos: el viento solar y el campo magnético de la tierra.

El viento solar, consistente en plasma magnetizado expandiéndose desde el sol, tiene el efecto de decelerar las partículas que entran en su radio de acción (heliosfera), pero lo más importante para mí es que puede excluir completamente todas las partículas con energías por debajo de 1 GeV, por lo que se puede decir que es una especie filtro pasa-alto.
De esta manera el efecto de las variaciones solares (y su impacto sobre el viento solar) no es que hayan variaciones en las partículas de mayor energía, estas permanecen prácticamente constantes, sino en las de baja (< 1GeV). Como puedes ver en la gráfica del post anterior, la cantidad de partículas por superficie crece exponencialmente cuanta menor sea su energía (mientras que cae de promedio 1 part. de 1GeV  cada segundo por cada metro cuadrado, las de de 10²⁰ eV caen a razón de una por kilómetro cuadrado cada año.

El otro mecanismo de 'filtrado' de rayos cósmicos es el campo magnético terrestre. Pero éste actúa de una forma diferente: lo que hace es desviarlos de forma que la intensidad de los CR's en la tierra depende fuertemente de la latitud, longitud y del azimut. La polaridad del campo terrestre y el hecho de que la mayoría de RC's tengan carga positiva hace que el flujo sea siempre mayor si se mira hacia el este que hacia el oeste. Por otro lado también hay un efecto 'pasa-alto' similar al ejercido por la heliosfera, con la particularidad de que es mucho más acusado cuanto más hacia el ecuador. Esto es debido a la tendencia que tienen las partículas cargadas a moverse conforme a las líneas de flujo magnético generadas por el campo terrestre.

Y aquí viene lo interesante, repasemos los puntos clave:

1. Cuanta menor sea la actividad solar, menor es la energía de las partículas que pueden entrar hasta nosotros.

2. El número de partículas crece exponencialmente conforme decrece su energía.

3. Cuanto menor sea la energía de las partículas mayor su probabilidad de que sean arrastradas hacia los polos.




Así que.... ¿que zona de la Tierra se verá 'beneficiada' en términos de más rayos cósmicos en caso de baja actividad solar?

De acuerdo con el punto 2. El punto 1 no lo pillo y el 3 al parecer estudios recientes demuestran que los rayos cósmicos caen por igual en el polo que en el ecuador porque el viento solar se ha demostrado que separa las lineas de campo.
Joer tal como lo pones parece que no cae ni un puñetero rayo en la Tierra.
A ver, la variación de rayos que caen en la superfície del mar es de un 2% en función de si estamos en un mínimo o un máximo. Y a nivel del mar somos atravesados por 2 partículas generadas por rayos por segundo en una superficie como la de una mano!!!
De hecho caen 100 muones /m2 por segundo.
De acuerdo en que los rayos que caen en la Tierra son una minoria de los que hay, pero tambien es cierto que si el sistema solar estuviera un pelín más cerca del centro de la Galaxia, aquí no podria haber vida. 
Todo el Berilio y el C14 entre otros se forma gracias a la interacción con los rayos cósmicos.