Un desarrollo científico argentino acaba de abrir una nueva puerta para entender la atmósfera terrestre desde un lugar inesperado: el espacio profundo. Investigadores del CONICET, junto a especialistas de la Universidad de Buenos Aires y el Instituto Antártico Argentino, demostraron que un detector de rayos cósmicos instalado en la Antártida puede utilizarse para monitorear cambios atmosféricos clave.
El dispositivo, llamado Neurus y ubicado en la Base Antártica Conjunta Marambio, fue originalmente diseñado para estudiar partículas provenientes del espacio. Sin embargo, un nuevo estudio publicado en la revista Earth and Space Science reveló que también puede convertirse en una herramienta estratégica para analizar la dinámica de la atmósfera terrestre.
Cómo los rayos cósmicos permiten estudiar la atmósfera en la Antártida
Los rayos cósmicos son partículas subatómicas que viajan a velocidades cercanas a la luz y que, al impactar contra la atmósfera, generan una “lluvia” de partículas secundarias que llegan hasta la superficie.
A partir de ese fenómeno, el equipo científico logró identificar una relación directa entre estas partículas y variables atmosféricas clave.
“En este estudio, utilizamos un detector en la Antártida para medir los rayos cósmicos e investigar su relación con los cambios atmosféricos. Observamos una fuerte correlación entre los niveles de rayos cósmicos y la presión atmosférica a unos 15 km de altitud. A partir de esto, desarrollamos un modelo para estimar esta variable utilizando datos a nivel del suelo. Este enfoque ofrece un método potencialmente práctico y rentable para monitorear la baja estratosfera en la Antártida, una región de particular interés debido a su comportamiento único y dinámico, que desempeña un papel fundamental en los procesos atmosféricos globales”, señaló Sergio Dasso, investigador del CONICET y uno de los autores del estudio.
El hallazgo es clave porque permite obtener información sobre capas altas de la atmósfera sin necesidad de instrumentos más complejos o costosos.
Neurus: el detector argentino que capta millones de partículas por hora
El funcionamiento del detector Neurus se basa en un fenómeno físico conocido como radiación Cherenkov. Cuando una partícula cargada atraviesa el agua a gran velocidad, genera un destello de luz que puede ser medido.
“El dispositivo consiste principalmente en un tanque de agua ultrapura equipado con un sensor de alta sensibilidad (fotomultiplicador) capaz de detectar y amplificar estos pulsos de luz extremadamente tenues. Dado que estas señales duran apenas unas decenas de nanosegundos, el sistema electrónico de adquisición de datos es de frontera, permitiendo medir con precisión cuántas partículas llegan y cuánta energía deposita cada una, capturando algo así como la ‘huella digital’ de la partícula observada”, explicó Noelia Santos, primera autora del estudio.
Actualmente, el sistema registra unas 600 mil partículas por hora, lo que genera un enorme volumen de datos. “Debido a este gran volumen de información y a las limitaciones de conectividad, los datos se almacenan localmente en la Antártida y solo se transmite una síntesis procesada al continente en tiempo real”, indicó Dasso.
El proyecto ya cuenta con un segundo nodo en la Base San Martín, lo que permitirá comparar mediciones y profundizar el análisis sobre la dinámica de la radiación en la región.
“Este desarrollo es pionero y original, ya que no existen otros observatorios de estas características operando actualmente en suelo antártico. Los resultados que encontramos consolidan una perspectiva innovadora: el uso de los rayos cósmicos como sensores ambientales de precisión, abriendo nuevas vías para monitorear y entender mejor componentes antárticas de la circulación global y los desafíos que plantea la evolución del clima desde la física de frontera”, afirmó Santos.
Por su parte, Dasso concluyó: “Este trabajo es la culminación de un camino institucional que comenzó hace más de 15 años, cuando nuestro grupo en el IAFE impulsó la instalación de detectores de rayos cósmicos en bases antárticas argentinas”.