Cuando hablamos del universo y de los componentes que lo forman se suele hablar de la radiación cósmica. Se trata de un tipo de energía que viaja por el espacio. Se encuentra en casi todos los rincones del universo y tiene una composición un tanto especial.
En este artículo vamos a contarte qué es la radiación cósmica, su importancia, composición y mucho más.
Qué es la radiación cósmica
La radiación cósmica es una forma de energía que viaja por el espacio desde todas direcciones del universo. Esta radiación está compuesta por partículas subatómicas, principalmente protones y electrones de alta energía, que se mueven a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Estas partículas provienen de diversas fuentes cósmicas, como estrellas, explosiones de supernovas y agujeros negros.
Una de las fuentes más importantes de radiación cósmica es el Sol. El Sol emite partículas cargadas, conocidas como viento solar, que viajan por el espacio y llegan a la Tierra. Sin embargo, la radiación cósmica no solo proviene del Sol, sino que también proviene de otras estrellas y objetos celestes distantes. Estas partículas viajan miles de años luz a través del espacio antes de llegar a nosotros.
A medida que estas partículas de alta energía chocan con la atmósfera terrestre, interactúan con las moléculas de aire y crean una cascada de partículas secundarias. Estas partículas secundarias son las que finalmente llegan hasta la superficie de la Tierra, donde pueden ser detectadas por instrumentos sensibles. La radiación cósmica es una parte natural del entorno espacial y terrestre, y en pequeñas cantidades, no presenta un riesgo significativo para los seres humanos. Sin embargo, en ciertos escenarios, como los vuelos espaciales prolongados o la exposición en altitudes elevadas, los astronautas y los pasajeros de aviones pueden estar expuestos a niveles más altos de radiación que en la superficie terrestre. Por esta razón, se monitorea y se considera en la planificación de misiones espaciales y en la industria de la aviación.
Composición
La radiación cósmica consiste en núcleos atómicos ionizados energéticos que viajan a través del espacio a una velocidad muy cercana a la de la luz (aproximadamente 300.000 km/s). El hecho de que estén ionizados sugiere que han adquirido una carga eléctrica como resultado de haber sido privados de electrones, pero, por extraño que parezca, estos núcleos están hechos del mismo material que nos hace a nosotros y a todo lo que nos rodea.
Los núcleos que componen los rayos cósmicos están distribuidos de forma diferente a la materia que nos da forma. El hidrógeno y el helio son mucho más abundantes en el sistema solar que en los rayos cósmicos, y otros elementos más pesados, como el litio, el berilio o el boro, son 10.000 veces más abundantes en la radiación cósmica. Esta variación en la composición hace que estudiar la radiación cósmica y sus características sea fundamental para comprender mejor el universo que nos rodea. Para profundizar más sobre la conexión de la radiación con el cosmos, puedes consultar este artículo sobre la red cósmica.
Una de las características más importantes de la radiación cósmica es su isotropía esencialmente perfecta. Este parámetro refleja que los rayos llegan con la misma frecuencia desde todas las direcciones, lo que significa que la multitud de fuentes capaces de producirlos deben coexistir al mismo tiempo.
Origen de la radiación cósmica
Los rayos cósmicos no fueron una consecuencia directa del Big Bang. Durante la primera fase de la formación del universo, que comenzó hace unos 13.800 millones de años, se produjeron pocos núcleos atómicos más pesados que el hidrógeno y el helio. Son los más abundantes, acompañándolos solo de pequeñas cantidades de litio y berilio, una distribución que, como hemos visto, no coincide con la de los núcleos atómicos que componen los rayos cósmicos.
Una parte significativa de la radiación que penetra en la atmósfera terrestre proviene del Sol, que se sabe que es la estrella más cercana. Sin embargo, de ninguna manera es la única fuente de radiación externa que llega a la Tierra. La mayoría de los rayos cósmicos que recibimos provienen de fuera de nuestro sistema solar de otras estrellas. Viajan por el espacio con una enorme energía hasta que chocan con los átomos en las capas superiores de la atmósfera terrestre.
Los elementos químicos que componen la materia ordinaria y nosotros mismos se sintetizan en los núcleos de las estrellas. Si quieres saber exactamente cómo funciona este proceso, puedes consultar nuestro artículo dedicado a , pero por ahora solo recuerda que alrededor del 70 % de su masa es hidrógeno, del 24 % al 26 % helio, y del 4 % al 6% es una combinación de elementos químicos más pesados que el helio. Esta información es esencial para comprender la composición de los núcleos que forman la radiación cósmica.
La nube de polvo y gas que forma una estrella por contracción gravitacional aumenta su temperatura hasta que se enciende el horno nuclear y comienzan las primeras reacciones de fusión en su núcleo. Este proceso permite que la estrella libere energía y produzca elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. A medida que la estrella se queda sin combustible, se reajusta para mantener el equilibrio hidrostático.
Esta propiedad mantiene estable a la estrella durante la mayor parte de su vida activa, ya que la contracción gravitatoria «tira» el material de la estrella hacia su interior, compensado por la presión del gas y la radiación emitida por la estrella. Las estrellas «tiran» de la materia aunque su combustible no es eterno. Esta dinámica estelar es lo que finalmente origina las radiaciones cósmicas que nos afectan.
La Tierra nos protege
Nuestro planeta tiene dos escudos muy valiosos que nos protegen de la radiación solar y la radiación cósmica más allá de los límites de nuestro sistema solar: la atmósfera y el campo magnético terrestre. Este último se extiende desde el núcleo de la Tierra más allá de la ionosfera, formando una región conocida como magnetosfera, capaz de desviar partículas cargadas hacia los polos magnéticos de la Tierra. Este mecanismo nos protege en gran medida del viento solar y los rayos cósmicos.
Sin embargo, eso no impide que algunos núcleos de alta energía choquen con moléculas en las capas más externas de la atmósfera, creando lluvias de partículas menos peligrosas y de menor energía que ocasionalmente alcanzan la corteza terrestre. Es por esto que la atmósfera también juega un papel protector muy importante, tal como puedes leer en nuestro artículo sobre las capas y funciones de la atmósfera.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre qué es la radiación cósmica, su origen y mucho más.
