por el Instituto de Física Nuclear Henryk Niewodczański de la Academia de Ciencias de Polonia
En el espacio, puedes ver terremotos inminentes. No tan literalmente como en el collage de fotos de arriba, pero sí claramente: en los cambios en la intensidad de los rayos cósmicos registrados por los observatorios en la superficie de nuestro planeta. Fuente: FIP PAN/NASA/JSC
Existe una clara correlación estadística entre la actividad sísmica global y los cambios en la intensidad de los rayos cósmicos registrados en la superficie de nuestro planeta, lo que podría ayudar a predecir los terremotos. Sorprendentemente, exhibe una periodicidad que desafía la interpretación física inequívoca.
Los fuertes terremotos suelen provocar muchas víctimas y enormes pérdidas materiales. La escala de la tragedia podría reducirse significativamente si pudiéramos predecir el momento y el lugar de tales cataclismos. El proyecto CREDO, iniciado en 2016 por el Instituto de Física Nuclear de la Academia de Ciencias de Polonia (IFJ PAN) en Cracovia, intenta verificar la hipótesis previamente conocida de que los terremotos pueden predecirse potencialmente observando cambios en… la radiación cósmica.
Los análisis estadísticos han demostrado que la correlación entre estos dos fenómenos existe, pero tiene características que nadie esperaba.
El proyecto internacional CREDO (Cosmic Ray Extremely Distributed Observatory) es un observatorio virtual de rayos cósmicos abierto a todos, que recopila y procesa datos no solo de detectores científicos avanzados, sino también de una gran cantidad de detectores más pequeños, entre los que se encuentran sensores CMOS, en los teléfonos inteligentes líderes (para convertir su teléfono inteligente en un detector de rayos cósmicos, simplemente instale la aplicación gratuita CREDO Detector).
Una de las principales tareas de CREDO es monitorear los cambios globales en la corriente de rayos cósmicos secundarios que llegan a la superficie de nuestro planeta. Esta radiación se produce con mayor intensidad en la estratosfera terrestre en el llamado Regenera-Pfotzer máximo, donde las partículas de rayos cósmicos primarios chocan con partículas de gas en nuestra atmósfera e inician cascadas de partículas secundarias.
‘A primera vista, la idea de que existe una conexión entre los terremotos y la radiación cósmica, que en su forma original proviene principalmente del sol y del espacio profundo, puede parecer extraña. Sin embargo, sus fundamentos físicos son completamente racionales”, dice el Dr. Piotr Homola (FIP PAN y AstroCeNT CAMK PAN), coordinador de CREDO y primer autor del artículo que describe el descubrimiento en Revista de física atmosférica y solar-terrestre.
La idea principal aquí es la observación de que las corrientes de Foucault en el núcleo líquido de nuestro planeta son responsables de generar el campo magnético de la Tierra. Este campo desvía las partículas cargadas de los rayos cósmicos primarios. Por lo tanto, si los grandes terremotos estuvieran acompañados de perturbaciones en el flujo de materia que impulsa la dínamo de la Tierra, estas perturbaciones cambiarían el campo magnético, que a su vez afectaría las trayectorias de las partículas de rayos cósmicos primarios de una manera que depende de la dinámica de Perturbaciones en el interior de nuestro planeta.
Como resultado, los detectores terrestres deberían detectar algunos cambios en la cantidad de partículas secundarias de rayos cósmicos detectadas.
Los físicos de CREDO analizaron datos sobre la intensidad de los rayos cósmicos de dos estaciones del proyecto Base de datos de monitores de neutrones (recopilados durante el último medio siglo) y el Observatorio Pierre Auger (recopilados desde 2005). La elección de los observatorios estuvo determinada por el hecho de que están ubicados a ambos lados del ecuador y utilizan diferentes técnicas de detección. Los análisis incluyeron cambios en la actividad solar descritos en una base de datos mantenida por el Centro de Análisis de Datos de Influencias Solares. A su vez, la información clave sobre la actividad sísmica de la Tierra provino del programa del Servicio Geológico de los Estados Unidos.
Los análisis se llevaron a cabo utilizando varias técnicas estadísticas. En cada caso, para el período estudiado, hubo una clara correlación entre los cambios en la intensidad de los rayos cósmicos secundarios y la suma de la magnitud de todos los terremotos con una magnitud mayor o igual a 4. Es importante señalar que esta correlación se hace visible solo cuando la radiación cósmica los datos de rayos se desplazan 15 días antes que los datos sísmicos. Esta es una buena noticia, ya que sugiere la posibilidad de detectar los próximos terremotos con mucha antelación.
Desafortunadamente, los análisis no muestran claramente si será posible identificar las ubicaciones de los cataclismos. Las correlaciones entre los cambios en la intensidad de los rayos cósmicos y los terremotos no son visibles en los análisis específicos de la ubicación. Solo aparecen cuando se tiene en cuenta la actividad sísmica global. Este hecho puede significar que los cambios en la intensidad de los rayos cósmicos pueden verse como un fenómeno que afecta a todo nuestro planeta.
“En el mundo científico, se supone que se puede decir que ocurre un descubrimiento cuando el nivel de confianza estadística de los datos de apoyo alcanza cinco sigma, o desviaciones estándar. Obtuvimos más de seis sigma para la correlación observada, lo que significa menos de una probabilidad entre mil millones de que la correlación sea una coincidencia. Por lo tanto, tenemos una muy buena base estadística para afirmar que hemos descubierto un fenómeno real. La única pregunta es si es realmente lo que esperábamos. Se pregunta el Dr. Homola.
De hecho, resulta que la naturaleza global del fenómeno observado y la progresión de 15 días de la actividad sísmica visible en los rayos cósmicos no son los únicos enigmas intrigantes relacionados con el descubrimiento. La gran sorpresa es la periodicidad de las correlaciones a gran escala, un fenómeno que nadie esperaba. Los análisis muestran que el máximo de correlación ocurre cada 10 u 11 años, es decir, en un período similar al ciclo de actividad solar. Sin embargo, esto no coincide con la actividad máxima de nuestra estrella.
Además, existen otras periodicidades comunes de naturaleza desconocida tanto en los rayos cósmicos como en los datos sísmicos. Los ejemplos incluyen variaciones periódicas en la actividad sísmica y la intensidad de los rayos cósmicos secundarios durante un ciclo correspondiente a un día terrestre sideral (igual a 24 horas menos ~236 segundos).
¿Será entonces que las correlaciones cósmico-sísmicas están provocadas por algún agente que nos llega desde fuera del sistema solar, capaz de producir simultáneamente radiación y efectos sísmicos? Pero, ¿qué fenómeno físico convencional podría siquiera explicar cualitativamente las aparentes correlaciones?
La falta de explicaciones clásicas para la periodicidad observada nos lleva a considerar el posible papel de otros fenómenos menos convencionales. Uno de ellos podría ser el paso de la Tierra a través de una corriente de materia oscura modulada por el Sol y otros cuerpos masivos de nuestro sistema planetario.
La tierra, con su gran campo magnético, es un detector de partículas extremadamente sensible, muchas veces más grande que los detectores hechos por el hombre. Por lo tanto, es razonable permitir la posibilidad de que pueda reaccionar a fenómenos invisibles para los dispositivos de medición existentes.
“Cualquiera que sea la fuente de la periodicidad observada, lo más importante en esta etapa de la investigación es que hemos demostrado una relación entre los rayos cósmicos registrados en la superficie de nuestro planeta y su sismicidad, y si hay algo que podamos ser, nuestras observaciones ciertamente apuntan a una oportunidad de investigación completamente nueva y emocionante – concluye el Dr. Homola.
Proporcionado por el Instituto de Física Nuclear Henryk Niewodczański de la Academia de Ciencias de Polonia