QR, «Para saber más», Confines, 3: Radiación electromagnética, partículas y ondas gravitatorias: los ‘mensajeros’ del espacio y polvo cósmico

Radiación electromagnética, partículas y ondas gravitatorias: los ‘mensajeros’ del espacio y polvo cósmico

Hay varios tipos de «mensajeros» del espacio que brindan información valiosa sobre el universo:

• Radiación electromagnética : incluye todas las formas de radiación electromagnética, como los rayos gamma, y ​​es uno de los mensajeros más utilizados para estudiar el universo.3
• Neutrinos : son partículas subatómicas que se producen en el sol, en las supernovas y en otros eventos cósmicos de alta energía. Son difíciles de detectar, pero pueden proporcionar información valiosa sobre el universo.2
• Rayos cósmicos : son partículas de alta energía que se originan fuera del sistema solar y pueden proporcionar información sobre los campos magnéticos del universo y la estructura de las galaxias.4
• Ondas gravitacionales : Son ondas en el espacio-tiempo que se producen por la aceleración de objetos masivos, como agujeros negros o estrellas de neutrones. Se detectaron por primera vez en 2015 y pueden proporcionar información sobre los eventos más violentos del universo.1

Todos estos mensajeros son importantes para estudiar el universo y los científicos usan una variedad de técnicas para detectarlos y analizarlos. Al estudiar estos mensajeros, los científicos pueden aprender más sobre la historia, la estructura y la evolución del universo.

Fuentes:

[1] https://www.iaea.org/sites/default/files/10506102528_es.pdf

[2] https://www.scienceinschool.org/es/article/2011/neutrinos-es/

[3] https://www.cta-observatory.org/outreach-education/ctao-for-educators/diccionario/

[4] https://www.espacioimasd.unach.mx/index.php/Inicio/article/download/97/1095?inline=1

[5] https://www.bizkaia.eus/fitxategiak/04/ondarea/Kobie/PDF/4/Kobie_1_Bellas_artes_EL%20CONCEPTO%20DE%20ESPACIO%20EN%20LA%20FILOSOFIA%20Y%20LA%20PLASTIC.pdf

[6] https://www.unav.edu/web/ciencia-razon-y-fe/la-mente-del-universo

 Dicho de otro modo

Radiación electromagnética, partículas y ondas gravitatorias: los ‘mensajeros’ del espacio

https://portalcomunicacion.uah.es/diario-digital/actualidad/radiacion-electromagnetica-particulas-y-ondas-gravitatorias-los-mensajeros-del-espacio.html/

Lo que nos ‘cae’ del cielo llega a la superficie de la Tierra de tres formas distintas: radiación electromagnética (luz), materia (partículas, asteroides o similares) y ondas gravitatorias. Hasta hace muy poco tiempo, estas últimas no eran medibles, pero ahora ya están ´fichadas´ en el listado de elementos que llega desde el espacio exterior.

1. Dentro de la radiación electromagnética está:
2. el ‘fondo cósmico de microondas’, un fondo de luz en el espectro de las microondas que procede de todas las direcciones presenta una energía muy baja, no tiene ningún impacto en la vida cotidiana pero que contribuye, por ejemplo, a formar el ruido que escuchamos en nuestras radios cuando no tenemos una emisora sintonizada. ‘Hoy en día se sabe que es un reflejo de cómo nació el Universo, lo que ocurrió después del Big Bang, que empezó en un punto muy caliente y se expandió muy rápidamente, enfriándose de forma paulatina. Hubo un momento en que la materia y radiación estaban concentradas, dando lugar a un montón de interacciones entre las diferentes partículas y la luz y, debido a esas interacciones, la luz no se podía escapar. A medida que el Universo se fue expandiendo, llegó un momento en que las interacciones fueron menos frecuentes, y en ese momento la luz pudo escapar y esa luz es la que vemos hoy como el fondo cósmico de microondas. Es uno de los mensajeros del universo más importantes’.
3. Pero la radiación electromagnética más importante es la que nos llega del Sol. Es la que podemos medir con más precisión. ‘Es muy importante disponer de detectores para poder profundizar en el conocimiento del Sol y la atmósfera que lo rodea y cómo influyen en el entorno en el que están inmersos, como vamos a hacer con la misión Solar Orbiter, cuyos objetivos son precisamente estos y en la que España y la Universidad de Alcalá tiene un peso importante’. ‘Las tormentas solares generan partículas energéticas que se aceleran y pueden provocar errores en la electrónica, como ya sabemos. Afortunadamente, en la Tierra tenemos un campo magnético que nos protege de gran parte de esas tormentas solares’.
4. Por otra parte, cada segundo caen millones de partículas en un rango muy amplio de energías. Gran parte de ellas, las de baja energía, provienen del Sol, pero también hay otras partículas mucho más energéticas que vienen de mucho más lejos: ‘Se trata de los rayos cósmicos, que normalmente tienen su origen en supernovas (una explosión de una estrella en su fase final). Estas explosiones dan lugar a cantidades de radiación tanto electromagnéticas y de partículas, y algunas llegan a la Tierra. Aunque la mayoría no atraviesan ni la atmósfera ni el campo magnético terrestre, las que logran traspasar estas ‘protecciones’ generan lo que denominamos una serie de ‘cascadas’ que podemos ver en la Tierra’.
5. También desde el espacio caen meteoritos, materia neutra que se mueve por acción de la gravedad. La mayor parte de ellos están en el Sistema Solar y proviene del Cinturón de Asteroides, entre Marte y Júpiter. ‘Los más pequeños se desintegran en la atmósfera y generan lo que llamamos ‘estrellas fugaces’, y los más grandes pueden llegar a la superficie, dando lugar a los cráteres que conocemos. Las agencias espaciales tienen programas de seguimiento de asteroides, calculando sus órbitas y por dónde van a pasar’.
6. Finalmente, también ‘caen’ del cielo las ondas gravitacionales, vibraciones en el espacio-tiempo, que hasta hace muy poco no se podían medir, aunque hace más de un siglo que Einstein avisó de su existencia.

Por tanto, se puede señalar que lo que cae del cielo es mucho y variopinto, aunque como también ha indicado ya el profesor Cernuda, en la mayoría de las ocasiones no afecta a nuestras vidas. Pero eso sí, tenemos que ser conscientes de que están ahí y en un momento dado, como ocurre con las fuertes tormentas solares, sí pueden alterar nuestro ‘modus vivendi’ e, incluso, nuestro organismo. Esto último sucede en ocasiones, en gestos tan habituales como montar en avión: ‘Cuando viajamos en avión, al estar a altitudes superiores, recibimos más radiación que en superficie. Un viaje intercontinental en avión equivale a la radiación que recibimos al hacernos una radiografía de tórax. Esto no significa que sea peligroso, pero tenemos que ser conscientes del medio que nos rodea y cómo nos influye. Dicho esto, debemos estar tranquilos, porque el cuerpo está reparando constantemente los daños generados por la radiación’, indica Cernuda.

En resumen

https://www.perplexity.ai/search/48b04f15-7302-4a73-a746-185a0c1f219f?s=u

Lo que nos ‘cae’ del cielo llega a la superficie de la Tierra de tres formas distintas:

• radiación electromagnética (luz),
• materia (partículas, asteroides o similares) y
• ondas gravitatorias. Hasta hace muy poco tiempo, estas últimas no eran medibles, pero ahora ya están ‘fichadas’ en el listado de elementos que llega desde el espacio exterior.

Radiación electromagnética: La radiación electromagnética, como la luz, es afectada por las fuerzas gravitatorias. La energía de los cuantos de radiación electromagnética está sujeta a fuerzas gravitatorias, al igual que una masa de magnitud m = hν/c^2. Esto significa que la luz que viaja hacia la Tierra gana energía y su frecuencia se desplaza hacia el azul (longitudes de onda más cortas), mientras que la luz que viaja «hacia arriba» pierde energía y su frecuencia se desplaza hacia el rojo (longitudes de onda más largas) 1

 Materia: La materia, como partículas y asteroides, también llega a la Tierra desde el espacio exterior. Estos objetos pueden caer a la superficie terrestre debido a la gravedad 1

 Ondas gravitatorias: Las ondas gravitatorias son diferentes de las ondas electromagnéticas. Mientras que las ondas electromagnéticas son creadas por la aceleración de cargas eléctricas, las ondas gravitatorias son ondas de la propia «tela» del espacio-tiempo, creadas por la aceleración de masa 2. Las ondas gravitatorias pueden transportar energía como radiación gravitatoria, similar a la radiación electromagnética 3. A diferencia de la radiación electromagnética, las ondas gravitatorias no son absorbidas por la materia que encuentran en su camino, lo que permite explorar regiones del espacio que no son accesibles mediante la radiación electromagnética 4.

En resumen, las tres formas en las que lo que nos llega del espacio exterior alcanza la superficie de la Tierra son a través de la radiación electromagnética, la materia y las ondas gravitatorias. Las ondas gravitatorias, que antes no eran medibles, ahora se han convertido en un elemento reconocido en el estudio del espacio exterior 5.

Polvo cósmico que cae sobre la tierra

https://www.perplexity.ai/search/bd3a9110-58c2-4488-8c4a-05d736bffac1?s=u

Cada año, más de 5.200 toneladas de polvo espacial caen a la Tierra, según un estudio publicado por Earth & Planetary Science Letters 1. Este polvo interplanetario está compuesto por partículas de cometas y asteroides que dan lugar a estrellas fugaces 2. Los micrometeoritos, que son partículas de polvo interplanetario de cometas o asteroides, siempre han caído sobre nuestro planeta 1. Estas partículas de polvo interplanetario varían de unas pocas décimas a centésimas de milímetro y han atravesado la atmósfera para llegar a la superficie de la Tierra 1. Según una estimación, cerca de 40.000 toneladas de polvo cósmico alcanzan la superficie de la Tierra cada año 3. Los científicos pueden detectar el polvo cósmico en ambientes libres de polvo terrestre, como la Antártida o en las profundidades de los océanos 4. Además, algunos estudios sugieren que la vida en la Tierra pudo haber llegado desde el espacio a través de meteoritos que transportaban trazas de azúcares 5.

Cómo afecta el polvo cósmico a la tierra y su atmosfera

https://www.perplexity.ai/search/8f458bd7-4282-410e-b8ca-7e9f1fc4c1c2?s=u

El polvo cósmico que cae sobre la Tierra puede tener varios efectos en la atmósfera y en el clima del planeta. A continuación, se detallan algunos de estos efectos:

• El polvo cósmico puede afectar directamente al clima de la Tierra por su interacción con la radiación solar y con la procedente de la superficie terrestre 1 https://www.iaa.csic.es/lucas_lara
• Un efecto global del polvo climático es el calentamiento o enfriamiento de la Tierra 1.
• El polvo cósmico también puede obstruir la radiación solar y así bajar la temperatura del planeta 2. En el pasado, toneladas de polvo oscurecieron la atmosfera y dieron lugar a una larga Edad de Hielo que cambio para siempre la vida en nuestro planeta 2.
• Además, el polvo cósmico puede tener un impacto en la salud humana, ya que puede contener sustancias tóxicas y metales pesados 3.
• Por otro lado, algunos estudios sugieren que la vida en la Tierra pudo haber llegado desde el espacio a través de meteoritos que transportaban trazas de azúcares 4.

En resumen, el polvo cósmico que cae sobre la Tierra puede tener varios efectos en la atmósfera y en el clima del planeta, así como en la salud humana. Además, puede haber sido un factor clave en el origen de la vida en la Tierra.