El interés económico en el mito de la influencia antropogénica sobre el cambio climático silencia las pruebas que lo refutan
El interés económico en el mito de la influencia antropogénica sobre el cambio climático silencia las pruebas que lo refutan: "El "Calentamiento Global" no es un evento antropogénico, sino un ciclo natural relacionado con la energía cósmica solar e intergaláctica, no con un Efecto de Invernadero alterado".
Como en otras cosas, navegamos contra corriente ante la campaña neocon sobre las implicaciones antropogénicas en el cambio climático. La ciencia sigue dándonos la razón, distinguiendo la conservación del medio ambiente y los ataques de la industrialización salvaje capitalista de aquellos efectos globales ajenos a la mínima incidencia insignificante de la humanidad y sus deshechos.
"El Sistema Solar está viajando en su órbita alrededor de la Vía Láctea a una velocidad de 217.215 Km/s. El Sistema Solar completa una vuelta alrededor de la galaxia (Vía Láctea) en 226 millones de años. En un día, el Sistema Solar avanza 1,728,000 kilómetros hacia la constelación de Hércules a una velocidad de 20 Km/s. Esto es la 8, 593.75 parte de la distancia total entre la tierra y el Arco de choque del Sistema Solar. Una partícula “fría” de la radiación cósmica intergaláctica cruzaría esta distancia en tan solo 1.2 horas".
"Sin duda, la variabilidad actual en la temperatura troposférica de la Tierra es directamente atribuible a la inestabilidad de la intensidad de los rayos cósmicos intergalácticos, incluyendo nucleones de He++ e H+, y electrones. Los intervalos largos y cortos concuerdan extraordinariamente".
"La Terminación de Choque, o Margen de Choque, es la región del Sistema Solar en donde las emisiones solares colisionan contra los Rayos Cósmicos Intergalácticos. Junto con la radiación del Sol, esta es la verdadera causa del Calentamiento Global y ha ocurrido cíclicamente durante toda la historia de nuestro planeta; algunas veces muy intensamente y en otras mucho menos".
Sería muy poca la diferencia (un 3% cuando mucho) si tuviésemos la mitad de los Gases de Invernadero en nuestra atmosfera. De acuerdo con las gráficas incluidas, en este momento estamos pasando por un período de excesivamente alta actividad, tanto solar como Intergaláctica. Los pronósticos no son muy buenos, pues estamos recibiendo toda la energía y los nucleones que se aceleraron hace cerca de 14 meses, de tal forma que la temperatura troposférica terrestre continuará ascendiendo. No sabemos hasta cuando ni cuánto; sin embargo, este ciclo terminará y probablemente seguirá otro ciclo de enfriamiento global, el cual podría convertir una vez más a la Tierra en una bola de nieve".
Los rayos cósmicos y el clima
Henrik Svensmark y Nir J. Shaviv (Cosmic Rays and Climate), demostraron ya hace dos años que, además de la demostrada influencia de la actividad solar sobre el clima, la radiación cósmica es a la vez la principal causa en el comportamineto solar y en las variaciones climáticas terrestres. La claca antropogénica que aprovecha para forzar al reciclado de sus empresas privadas mientras bombardea y/o contamina países enteros (Nígeria por Royal Dutch Shell), silencia en sus medios el descubrimiento. Aquí está con enlaces para quien quiera profundizar en el complicado tema y dejar de hacer el papanatas.
"Sir William Herschel fue el primero en considerar seriamente al sol como fuente de variaciones del clima, hace ya dos siglos. Él observó una correlación entre el precio del trigo, que él asumió que era un indicador del clima, y la actividad de la manchas solares:
El resultado de de esta revisión de los cinco períodos precedentes es, tal que, del precio del trigo, parece probable que haya ocurrido cierta escasez o defecto temporal de la vegetación de forma generalizada, cuando el sol ha estado sin esos aspectos que conjeturamos ser síntomas de una emisión copiosa de la luz y de calor.
- Sir William Herschel, Phil. Trans. Roy. Soc. Londres, 91, 265(1801)
Herschel supuso que esta relación se presenta en forma de variación en la luminosidad del sol. Hoy se sabe que diferentes actividades solares y las variaciones del clima tienen una correlación notable en varias escalas de tiempo. El mejor ejemplo es quizás el que está representado en la fig.1, con una escala de tiempo centenaria que abarca más de tres mil años de actividad solar y clima tropical del Océano Índico (Neff et al. 2001). Otro ejemplo de una correlación hermosa existe en una escala de tiempo algo más larga, entre la actividad solar y el clima del atlántico norte (Bond et al. 2001). Sin embargo, las variaciones relativamente pequeñas de la luminosidad del sol son muy probablemente insuficientes para explicar ésta u otras relaciones. Así, probablemente se requiere un amplificador de la actividad solar para explicar estas correlaciones observadas.
Figura 1: La correlación entre solar actividad reflejada en el flujo de 14C, y una variable de la sensibilidad del clima, el cociente del isótopo 18O/16O de estalagmitas en una cueva en Omán, en una escala centenaria que abarca más de tres milenios. El 14C se reconstruye de tres anillos. Es un indicador de la actividad solar puesto que un sol más activo tiene un viento solar más fuerte que reduce el flujo de los rayos cósmicos que alcanzan la tierra desde fuera del Sistema Solar. Un flujo reducido de rayos cósmicos, reducirá a su vez la dispersión del nitrógeno y del oxígeno y con él la formación del 14C. Por otra parte, el 18O/16O refleja la temperatura de la fuente de agua del Océano en que se formaron las estalagmitas. (gráfico de Neff et al., 2001, Copywrite de Nature, usada con su permiso)
Se han sugerido varios amplificadores. Por ejemplo, toda la radiación UV se absorbe en la estratosfera, de forma que cambios estratosféricos notables se reflejan como cambios en la radiación no-térmica emitida por el sol. De hecho, Joanna Heigh del Imperial College de Londres, sugirió eso a través de una relación dinámica con la troposfera, vía la circulación de Hadley (en que el aire húmedo asciende en el trópico y desciende como aire seco en una latitud de alrededor de 30°) la señal solar en la superficie puede ser amplificada. Aquí estamos interesados en lo que parece ser una relación más mucho más indirecta entre la actividad solar y el clima
En 1959, el último Edward Ney de la U. de Minnesota sugirió que cualquier sensibilidad climática a la densidad de iones troposféricos relacionaría inmediatamente la actividad solar al clima. Esto es porque el viento solar modula el flujo de partículas de la alta energía que vienen desde fuera de la Sistema Solar. Estas partículas, los rayos cósmicos, son la fuente predominante de ionización en la troposfera. Más específicamente, un sol más activo acelera un viento solar más fuerte, que a su vez implica que como los rayos cósmicos se difunden desde las cercanías de la Sistema Solar hacia su centro, estos pierden más energía. Por lo tanto, produce una tasa más baja de ionización troposférica. Durante el ciclo solar de 11 años y durante periodos más largos de variación de la actividad solar, estas variaciones corresponden típicamente con un cambio de un 10% en esta tasa de ionización. Ahora parece que sí hay una variable climática sensible a la cantidad de ionización, las nubes.
Figura 2: La relación de los rayos cósmicos entre la actividad solar y el clima terrestre. La actividad solar cambiante es responsable de la variación de la fuerza del viento solar. Un viento más fuerte reducirá el flujo de rayos cósmicos que alcanzan la tierra, debido a que una cantidad más grande de energía se pierde mientras que se propagan a través del viento solar. Los rayos cósmicos vienen desde fuera de la Sistema Solar (los rayos cósmicos con energías debajo de 1015eV, son acelerados muy probablemente por remanentes de supernova). Puesto que los rayos cósmicos controlan la ionización troposférica, una actividad solar creciente se traducirá en una ionización reducida, y empíricamente (según se muestra abajo), también a una reducción en la cobertura de nubes de baja altitud. Puesto que las nubes de baja altitud tienen un efecto de enfriamiento de red (su "blancura" es más importante que su efecto "combinado"), el incremento de actividad solar implica un clima más caliente. Las variaciones intrínsecas del flujo de rayos cósmicos tendrán un efecto similar, uno que sin embargo no estará relacionado con las variaciones de la actividad solar.
Las nubes han sido observadas desde el espacio desde principios de los años 80. A mediados de los 90, había bastantes datos de nubes acumulados para proporcionar la evidencia empírica en favor de una relación entre las emisiones solares y la cobertura de nubes. Sin los datos de los satélites, sería difícil o probablemente imposible conseguir resultados estadísticos significativos debido a los grandes errores sistemáticos que plagaban las observaciones terrestres. Usando los datos de los satélites, Henrik Svensmark del Danish National Space Center (centro nacional danés del espacio) en Copenague ha demostrado que la cobertura de nubes varía en sincronía con el flujo variable de rayos cósmicos que alcanzan la tierra. Sobre la escala de tiempo relevante, las variaciones más grandes se presentan en el ciclo solar de 11 años, y de hecho, la cobertura de nubes parecía seguir el ciclo y medio de modulación del flujo de rayos cósmicos. Más adelante, Henrik Svensmark y su colega Nigel Marsh, han demostrado que la correlación existe principalmente con la cobertura de nubes de baja altitud. Esto se puede ver en la fig. 3.
Figura 3: La correlación entre el flujo del rayos cósmicos (naranja) según lo medido en monitores de cuenta de neutrones en latitudes magnéticas bajas, y la cobertura de la nubes de baja altitud (azul) usando los datos del satélite ISCCP, según Marsh & Svensmark, 2003,.
La correlación actividad solar - flujo de rayos cósmicos - cobertura de nubes es absolutamente evidente. De hecho era lo que buscaba Henrik Svensmrk, basándose en consideraciones teóricas. Sin embargo, por sí mismo no puede ser utilizada para probar la conexión entre los rayos cósmicos y el clima. La razón es que no podemos excluir la posibilidad de que la actividad solar module el flujo de rayos cósmicos e independientemente el clima, sin ninguna relación causal entre estos dos últimos. Hay sin embargo pruebas separadas de que existe una relación causal entre los rayos cósmicos y el clima, e independientemente de que los rayos cósmicos dejan una huella digital en las variaciones observadas de la cobertura de nubes.
Para empezar, las variaciones del clima parecen presentarse también de variaciones intrínsecas del flujo de rayos cósmicos, a saber, de variaciones que no tienen nada que ver con modulaciones de la actividad solar. Esto elimina cualquier duda de que las correlaciones observadas entre la actividad solar y la cobertura de nubes sean coincidencias o de que no exista una conexión de causalidad real. Es decir, elimina la posibilidad de que la actividad solar module el flujo del rayos cósmicos e independientemente el clima, de forma que nosotros pensemos que los rayos cósmicos y el clima estén relacionados, donde de hecho no lo estén. Específicamente, se presentan variaciones en el flujo de los rayos cósmicos en el ambiente variable que rodea el Sistema Solar, en su viaje alrededor de la Vía Láctea. Estas variaciones parecen haber dejado una huella paleoclimática en los registros geológicos.
Los rayos cósmicos, por lo menos con energías inferiores a 10eV, son acelerados por remanentes de supernovas. En nuestra galaxia, la mayoría de las supernovas son el resultado de la muerte de estrellas masivas. En galaxias espirales como la nuestra, la mayor parte de la formación de las estrellas ocurre en los brazos espirales. Existen ondas que giran alrededor de la galaxia a una velocidad diferente que las estrellas. Cada vez que la onda pasa (o es atravesada por), el gas interestelar choca y forma nuevas estrellas. Las estrellas masivas que terminan sus vidas con una explosión supernova, viven una vida relativamente corta mayoritariamente de 30 millones de años, así, mueren no muy lejanas de los brazos espirales donde nacieron. Por consiguiente, la mayoría de los rayos cósmicos se aceleran en la vecindad de brazos espirales. El Sistema Solar, sin embargo, tiene una vida mucho más larga que le permite cruzar periódicamente los brazos espirales de la Vía Láctea. Cada vez que lo hace pues, debe ser testigo de un nivel elevado de rayos cósmicos. En hecho, las variaciones en el flujo de rayos cósmicos que se presentan en nuestro viaje galáctico son diez veces más grandes que las variaciones del flujo de rayos cósmicos debidas a las modulaciones de la actividad solar, en las energías responsables de la ionización troposférica (del orden 10 GeV). Si esto último es responsable de un efecto 1°K, los pasos a través de los brazos espirales deben ser responsables de un efecto de 10°K -más que suficiente para cambiar el estado de la tierra de invernadero, con los climas templados extendidos a las regiones polares, a un estado frío, con capas de hielo en los polos, como la tierra de hoy. De hecho, se espera que sea el conductor más dominante del clima en la escala de tiempo de 108 a 109 años.
Se ha demostrado por el autor (Shaviv 2002, 2003), que esta variación intrínseca en el flujo de rayos cósmicos es claramente evidente en los datos geológicos de paleoclima. Dentro de las determinaciones del período y de la fase de la conexión del clima del brazo-espiral, las determinaciones astronómicas de la velocidad relativa coinciden con el expediente geológico de la sedimentación de cuando la tierra estaba en condiciones de invernadero o de estado frío. Por otra parte, se ha encontrado que el flujo de rayos cósmicos se puede reconstruir independientemente usando las llamadas "edades de exposición" de los meteoritos del hierro. Se ha visto que las huellas encontrada concuerdan con las predicciones astronómicas por un lado, y se correlaciona bien con el expediente de sedimentación, todo ello en un período de ~145 Millones de años.
En un análisis más actual, de Ján Veizer de la universidad de Ottawa y de Ruhr University de Bochum, se encontró que la reconstrucción del flujo de rayos cósmicos concuerda con una reconstrucción cuantitativa de la temperatura tropical (Shaviv y Veizer, 2003). De hecho, la correlación está tan bien, que ha demostrado que el flujo de rayos cósmicos explica cerca de dos tercios de la variación en la señal reconstruida de la temperatura. Así pués, los rayos cósmicos afectan indudablemente al clima, y en escalas de tiempo geológicas es el conductor más dominante del clima.
Figura 5: Correlación entre la reconstrucción del flujo de rayos cósmicos (basada en las edades de exposición de los meteoritos del hierro) y la temperatura tropical reconstruida geoquímicamente. La comparación entre las dos reconstrucciones revela el papel dominante de rayos cósmicos y de la "geografía" galáctica como conductor del clima en escalas de tiempo geológicas. (Shaviv y Vezier 2003)
Figura 6: Un resumen de las 4 diferentes señales que revelan la relación entre el flujo de rayos cósmicos y el clima en escalas de tiempo geológicas. Están trazados el período y la fase (del frío máximo previsto) de dos señales extraterrestres (determinaciones astronómicas del patrón de la velocidad del brazo espiral y reconstrucción del flujo de rayos cósmicos a partir de los meteoritos de hierro) y dos reconstrucciones del paleoclima (basadas en la sedimentación y en registros geoquímicos). Las cuatro señales son consistentes con las otras, demostrando la robustez de la relación. Si se excluye cualquier grupo de datos, la relación debería seguir existiendo.
Recientemente, también se ha demostrado por Ilya Usoskin de la universidad de Oulu, Nigel Marsh del Danish Space Research Center y de sus colegas, que las variaciones en el tamaño de la cobertura de nubes de baja altitud siguen las expectativas de una relación entre la cobertura de nubes y los rayos cósmicos (Usoskin et al., 2004). Específicamente, se encontró que el cambio relativo en la cobertura de nubes de baja altitud es proporcional al cambio relativo en la ionización atmosférica inducida por el ciclo solar en las latitudes geomagnéticas dadas y en la altitud de nubes bajas (hasta cerca de 3 km). A saber, en latitudes más altas donde las variaciones en la ionización son alrededor de dos veces más grandes que las de latitudes bajas, las variaciones en las nubes de baja altitud son también muy cerca de dos veces más grandes.
Así, ahora se ve que la evidencia empírica sobre una relación entre los rayos cósmicos y la cobertura de nubes es abundante. Sin embargo, ¿hay un mecanismo físico que lo explique? La respuesta es que aunque hay indicaciones de como la relación puede presentarse, no hay todavía un panorama firme, por lo menos uno que se base en resultados experimentales sólidos.
Aunque sobre la saturación 100%, la fase preferida del agua es líquida, no podrá condensarse a menos que tenga una superficie en la que hacerlo. Así, para formar las gotitas de la nube el aire debe contener núcleos de condensación - pequeñas partículas de polvo o aerosoles sobre los que pueda condensarse el agua. Cambiando la densidad de esas partículas, las características de las nubes se pueden variar, con más núcleos de la condensación de la nube, las gotitas de la nube son más numerosas pero más pequeñas, ésto tiende a hacer nubes más blancas y con vidas más largas. Este efecto fue visto tras el flujo de grandes humaredas, en el flujo de ciudades y en los océanos, en forma de pistas tras las naves y en la cobertura de nubes marinas.
La hipótesis sugerida es que en regiones sin polvo (p.ej., en zonas alejadas en los grandes océanos), la formación de los núcleos de condensación de nubes ocurre en el crecimiento de pequeñas agrupaciones de aerosol, y que la formación posterior es gobernada por la disponibilidad de carga, esas agrupaciones de aerosoles cargados son más estables y pueden crecer mientras que las agrupaciones neutrales se pueden dispersarse fácilmente. Algunos resultados experimentales tienden para apoyar esta hipótesis, pero aún no la prueban. Por ejemplo, el grupo de Frank Arnold en la universidad de Heidelberg recogió muestras de aire en misiones aéreas y encontró que, según lo esperado, las agrupaciones cargados juegan un papel importante en la formación de pequeños núcleos de la condensación. Todavía debe ser visto que los núcleos pequeños de condensación crecen por acreción y no por la recolección de objetos más grandes. Si el proceso de formación es dominante, la carga y por lo tanto la ionización por rayos cósmicos desempeñaría un papel importante en la formación de los núcleos de condensación de la nubes.
Una de las perspectivas prometedoras para probar la "relación que falta", es el experimento SKY que está llevándose a cabo en el Centro Espacial Nacional Danés, donde un verdadero "compartimiento nube" imita las condiciones de la atmósfera. Esto incluye, por ejemplo, niveles variables de ionización de fondo y niveles de aerosoles (ácido sulfúrico en particular). Dentro de algunos meses, el experimento esperamos que verterá la luz sobre los mecánismos físicos responsables del la relación evidente entre la cobertura de nubes y por lo tanto el clima en general, con los rayos cósmicos, y a través del viento solar, también con la actividad solar.
Las implicaciones de esta relación llegan lejos. No solo explica, en varias escalas de tiempo, las variaciones de la actividad solar o cambios en el medio ambiente galáctico que fueron prominentes, si no los conductores dominantes del clima y además ofrece una explicación a algunos de los testimonios de variabilidad del clima de los últimos siglos y milenios. En particular, no todo calentamiento del siglo XX se debe atribuir a fuentes anthropogénicas, puesto que el incremento de actividad solar explica a través de esta relación más de la mitad del calentamiento.
Como en otras cosas, navegamos contra corriente ante la campaña neocon sobre las implicaciones antropogénicas en el cambio climático. La ciencia sigue dándonos la razón, distinguiendo la conservación del medio ambiente y los ataques de la industrialización salvaje capitalista de aquellos efectos globales ajenos a la mínima incidencia insignificante de la humanidad y sus deshechos.
"El Sistema Solar está viajando en su órbita alrededor de la Vía Láctea a una velocidad de 217.215 Km/s. El Sistema Solar completa una vuelta alrededor de la galaxia (Vía Láctea) en 226 millones de años. En un día, el Sistema Solar avanza 1,728,000 kilómetros hacia la constelación de Hércules a una velocidad de 20 Km/s. Esto es la 8, 593.75 parte de la distancia total entre la tierra y el Arco de choque del Sistema Solar. Una partícula “fría” de la radiación cósmica intergaláctica cruzaría esta distancia en tan solo 1.2 horas".
"Sin duda, la variabilidad actual en la temperatura troposférica de la Tierra es directamente atribuible a la inestabilidad de la intensidad de los rayos cósmicos intergalácticos, incluyendo nucleones de He++ e H+, y electrones. Los intervalos largos y cortos concuerdan extraordinariamente".
"La Terminación de Choque, o Margen de Choque, es la región del Sistema Solar en donde las emisiones solares colisionan contra los Rayos Cósmicos Intergalácticos. Junto con la radiación del Sol, esta es la verdadera causa del Calentamiento Global y ha ocurrido cíclicamente durante toda la historia de nuestro planeta; algunas veces muy intensamente y en otras mucho menos".
Sería muy poca la diferencia (un 3% cuando mucho) si tuviésemos la mitad de los Gases de Invernadero en nuestra atmosfera. De acuerdo con las gráficas incluidas, en este momento estamos pasando por un período de excesivamente alta actividad, tanto solar como Intergaláctica. Los pronósticos no son muy buenos, pues estamos recibiendo toda la energía y los nucleones que se aceleraron hace cerca de 14 meses, de tal forma que la temperatura troposférica terrestre continuará ascendiendo. No sabemos hasta cuando ni cuánto; sin embargo, este ciclo terminará y probablemente seguirá otro ciclo de enfriamiento global, el cual podría convertir una vez más a la Tierra en una bola de nieve".
Los rayos cósmicos y el clima
Henrik Svensmark y Nir J. Shaviv (Cosmic Rays and Climate), demostraron ya hace dos años que, además de la demostrada influencia de la actividad solar sobre el clima, la radiación cósmica es a la vez la principal causa en el comportamineto solar y en las variaciones climáticas terrestres. La claca antropogénica que aprovecha para forzar al reciclado de sus empresas privadas mientras bombardea y/o contamina países enteros (Nígeria por Royal Dutch Shell), silencia en sus medios el descubrimiento. Aquí está con enlaces para quien quiera profundizar en el complicado tema y dejar de hacer el papanatas.
"Sir William Herschel fue el primero en considerar seriamente al sol como fuente de variaciones del clima, hace ya dos siglos. Él observó una correlación entre el precio del trigo, que él asumió que era un indicador del clima, y la actividad de la manchas solares:
El resultado de de esta revisión de los cinco períodos precedentes es, tal que, del precio del trigo, parece probable que haya ocurrido cierta escasez o defecto temporal de la vegetación de forma generalizada, cuando el sol ha estado sin esos aspectos que conjeturamos ser síntomas de una emisión copiosa de la luz y de calor.
- Sir William Herschel, Phil. Trans. Roy. Soc. Londres, 91, 265(1801)
Herschel supuso que esta relación se presenta en forma de variación en la luminosidad del sol. Hoy se sabe que diferentes actividades solares y las variaciones del clima tienen una correlación notable en varias escalas de tiempo. El mejor ejemplo es quizás el que está representado en la fig.1, con una escala de tiempo centenaria que abarca más de tres mil años de actividad solar y clima tropical del Océano Índico (Neff et al. 2001). Otro ejemplo de una correlación hermosa existe en una escala de tiempo algo más larga, entre la actividad solar y el clima del atlántico norte (Bond et al. 2001). Sin embargo, las variaciones relativamente pequeñas de la luminosidad del sol son muy probablemente insuficientes para explicar ésta u otras relaciones. Así, probablemente se requiere un amplificador de la actividad solar para explicar estas correlaciones observadas.
Figura 1: La correlación entre solar actividad reflejada en el flujo de 14C, y una variable de la sensibilidad del clima, el cociente del isótopo 18O/16O de estalagmitas en una cueva en Omán, en una escala centenaria que abarca más de tres milenios. El 14C se reconstruye de tres anillos. Es un indicador de la actividad solar puesto que un sol más activo tiene un viento solar más fuerte que reduce el flujo de los rayos cósmicos que alcanzan la tierra desde fuera del Sistema Solar. Un flujo reducido de rayos cósmicos, reducirá a su vez la dispersión del nitrógeno y del oxígeno y con él la formación del 14C. Por otra parte, el 18O/16O refleja la temperatura de la fuente de agua del Océano en que se formaron las estalagmitas. (gráfico de Neff et al., 2001, Copywrite de Nature, usada con su permiso)Se han sugerido varios amplificadores. Por ejemplo, toda la radiación UV se absorbe en la estratosfera, de forma que cambios estratosféricos notables se reflejan como cambios en la radiación no-térmica emitida por el sol. De hecho, Joanna Heigh del Imperial College de Londres, sugirió eso a través de una relación dinámica con la troposfera, vía la circulación de Hadley (en que el aire húmedo asciende en el trópico y desciende como aire seco en una latitud de alrededor de 30°) la señal solar en la superficie puede ser amplificada. Aquí estamos interesados en lo que parece ser una relación más mucho más indirecta entre la actividad solar y el clima
En 1959, el último Edward Ney de la U. de Minnesota sugirió que cualquier sensibilidad climática a la densidad de iones troposféricos relacionaría inmediatamente la actividad solar al clima. Esto es porque el viento solar modula el flujo de partículas de la alta energía que vienen desde fuera de la Sistema Solar. Estas partículas, los rayos cósmicos, son la fuente predominante de ionización en la troposfera. Más específicamente, un sol más activo acelera un viento solar más fuerte, que a su vez implica que como los rayos cósmicos se difunden desde las cercanías de la Sistema Solar hacia su centro, estos pierden más energía. Por lo tanto, produce una tasa más baja de ionización troposférica. Durante el ciclo solar de 11 años y durante periodos más largos de variación de la actividad solar, estas variaciones corresponden típicamente con un cambio de un 10% en esta tasa de ionización. Ahora parece que sí hay una variable climática sensible a la cantidad de ionización, las nubes.
Figura 2: La relación de los rayos cósmicos entre la actividad solar y el clima terrestre. La actividad solar cambiante es responsable de la variación de la fuerza del viento solar. Un viento más fuerte reducirá el flujo de rayos cósmicos que alcanzan la tierra, debido a que una cantidad más grande de energía se pierde mientras que se propagan a través del viento solar. Los rayos cósmicos vienen desde fuera de la Sistema Solar (los rayos cósmicos con energías debajo de 1015eV, son acelerados muy probablemente por remanentes de supernova). Puesto que los rayos cósmicos controlan la ionización troposférica, una actividad solar creciente se traducirá en una ionización reducida, y empíricamente (según se muestra abajo), también a una reducción en la cobertura de nubes de baja altitud. Puesto que las nubes de baja altitud tienen un efecto de enfriamiento de red (su "blancura" es más importante que su efecto "combinado"), el incremento de actividad solar implica un clima más caliente. Las variaciones intrínsecas del flujo de rayos cósmicos tendrán un efecto similar, uno que sin embargo no estará relacionado con las variaciones de la actividad solar.Las nubes han sido observadas desde el espacio desde principios de los años 80. A mediados de los 90, había bastantes datos de nubes acumulados para proporcionar la evidencia empírica en favor de una relación entre las emisiones solares y la cobertura de nubes. Sin los datos de los satélites, sería difícil o probablemente imposible conseguir resultados estadísticos significativos debido a los grandes errores sistemáticos que plagaban las observaciones terrestres. Usando los datos de los satélites, Henrik Svensmark del Danish National Space Center (centro nacional danés del espacio) en Copenague ha demostrado que la cobertura de nubes varía en sincronía con el flujo variable de rayos cósmicos que alcanzan la tierra. Sobre la escala de tiempo relevante, las variaciones más grandes se presentan en el ciclo solar de 11 años, y de hecho, la cobertura de nubes parecía seguir el ciclo y medio de modulación del flujo de rayos cósmicos. Más adelante, Henrik Svensmark y su colega Nigel Marsh, han demostrado que la correlación existe principalmente con la cobertura de nubes de baja altitud. Esto se puede ver en la fig. 3.
Figura 3: La correlación entre el flujo del rayos cósmicos (naranja) según lo medido en monitores de cuenta de neutrones en latitudes magnéticas bajas, y la cobertura de la nubes de baja altitud (azul) usando los datos del satélite ISCCP, según Marsh & Svensmark, 2003,.La correlación actividad solar - flujo de rayos cósmicos - cobertura de nubes es absolutamente evidente. De hecho era lo que buscaba Henrik Svensmrk, basándose en consideraciones teóricas. Sin embargo, por sí mismo no puede ser utilizada para probar la conexión entre los rayos cósmicos y el clima. La razón es que no podemos excluir la posibilidad de que la actividad solar module el flujo de rayos cósmicos e independientemente el clima, sin ninguna relación causal entre estos dos últimos. Hay sin embargo pruebas separadas de que existe una relación causal entre los rayos cósmicos y el clima, e independientemente de que los rayos cósmicos dejan una huella digital en las variaciones observadas de la cobertura de nubes.
Para empezar, las variaciones del clima parecen presentarse también de variaciones intrínsecas del flujo de rayos cósmicos, a saber, de variaciones que no tienen nada que ver con modulaciones de la actividad solar. Esto elimina cualquier duda de que las correlaciones observadas entre la actividad solar y la cobertura de nubes sean coincidencias o de que no exista una conexión de causalidad real. Es decir, elimina la posibilidad de que la actividad solar module el flujo del rayos cósmicos e independientemente el clima, de forma que nosotros pensemos que los rayos cósmicos y el clima estén relacionados, donde de hecho no lo estén. Específicamente, se presentan variaciones en el flujo de los rayos cósmicos en el ambiente variable que rodea el Sistema Solar, en su viaje alrededor de la Vía Láctea. Estas variaciones parecen haber dejado una huella paleoclimática en los registros geológicos.
Los rayos cósmicos, por lo menos con energías inferiores a 10eV, son acelerados por remanentes de supernovas. En nuestra galaxia, la mayoría de las supernovas son el resultado de la muerte de estrellas masivas. En galaxias espirales como la nuestra, la mayor parte de la formación de las estrellas ocurre en los brazos espirales. Existen ondas que giran alrededor de la galaxia a una velocidad diferente que las estrellas. Cada vez que la onda pasa (o es atravesada por), el gas interestelar choca y forma nuevas estrellas. Las estrellas masivas que terminan sus vidas con una explosión supernova, viven una vida relativamente corta mayoritariamente de 30 millones de años, así, mueren no muy lejanas de los brazos espirales donde nacieron. Por consiguiente, la mayoría de los rayos cósmicos se aceleran en la vecindad de brazos espirales. El Sistema Solar, sin embargo, tiene una vida mucho más larga que le permite cruzar periódicamente los brazos espirales de la Vía Láctea. Cada vez que lo hace pues, debe ser testigo de un nivel elevado de rayos cósmicos. En hecho, las variaciones en el flujo de rayos cósmicos que se presentan en nuestro viaje galáctico son diez veces más grandes que las variaciones del flujo de rayos cósmicos debidas a las modulaciones de la actividad solar, en las energías responsables de la ionización troposférica (del orden 10 GeV). Si esto último es responsable de un efecto 1°K, los pasos a través de los brazos espirales deben ser responsables de un efecto de 10°K -más que suficiente para cambiar el estado de la tierra de invernadero, con los climas templados extendidos a las regiones polares, a un estado frío, con capas de hielo en los polos, como la tierra de hoy. De hecho, se espera que sea el conductor más dominante del clima en la escala de tiempo de 108 a 109 años.
Se ha demostrado por el autor (Shaviv 2002, 2003), que esta variación intrínseca en el flujo de rayos cósmicos es claramente evidente en los datos geológicos de paleoclima. Dentro de las determinaciones del período y de la fase de la conexión del clima del brazo-espiral, las determinaciones astronómicas de la velocidad relativa coinciden con el expediente geológico de la sedimentación de cuando la tierra estaba en condiciones de invernadero o de estado frío. Por otra parte, se ha encontrado que el flujo de rayos cósmicos se puede reconstruir independientemente usando las llamadas "edades de exposición" de los meteoritos del hierro. Se ha visto que las huellas encontrada concuerdan con las predicciones astronómicas por un lado, y se correlaciona bien con el expediente de sedimentación, todo ello en un período de ~145 Millones de años.
En un análisis más actual, de Ján Veizer de la universidad de Ottawa y de Ruhr University de Bochum, se encontró que la reconstrucción del flujo de rayos cósmicos concuerda con una reconstrucción cuantitativa de la temperatura tropical (Shaviv y Veizer, 2003). De hecho, la correlación está tan bien, que ha demostrado que el flujo de rayos cósmicos explica cerca de dos tercios de la variación en la señal reconstruida de la temperatura. Así pués, los rayos cósmicos afectan indudablemente al clima, y en escalas de tiempo geológicas es el conductor más dominante del clima.
Figura 5: Correlación entre la reconstrucción del flujo de rayos cósmicos (basada en las edades de exposición de los meteoritos del hierro) y la temperatura tropical reconstruida geoquímicamente. La comparación entre las dos reconstrucciones revela el papel dominante de rayos cósmicos y de la "geografía" galáctica como conductor del clima en escalas de tiempo geológicas. (Shaviv y Vezier 2003)
Figura 6: Un resumen de las 4 diferentes señales que revelan la relación entre el flujo de rayos cósmicos y el clima en escalas de tiempo geológicas. Están trazados el período y la fase (del frío máximo previsto) de dos señales extraterrestres (determinaciones astronómicas del patrón de la velocidad del brazo espiral y reconstrucción del flujo de rayos cósmicos a partir de los meteoritos de hierro) y dos reconstrucciones del paleoclima (basadas en la sedimentación y en registros geoquímicos). Las cuatro señales son consistentes con las otras, demostrando la robustez de la relación. Si se excluye cualquier grupo de datos, la relación debería seguir existiendo.Recientemente, también se ha demostrado por Ilya Usoskin de la universidad de Oulu, Nigel Marsh del Danish Space Research Center y de sus colegas, que las variaciones en el tamaño de la cobertura de nubes de baja altitud siguen las expectativas de una relación entre la cobertura de nubes y los rayos cósmicos (Usoskin et al., 2004). Específicamente, se encontró que el cambio relativo en la cobertura de nubes de baja altitud es proporcional al cambio relativo en la ionización atmosférica inducida por el ciclo solar en las latitudes geomagnéticas dadas y en la altitud de nubes bajas (hasta cerca de 3 km). A saber, en latitudes más altas donde las variaciones en la ionización son alrededor de dos veces más grandes que las de latitudes bajas, las variaciones en las nubes de baja altitud son también muy cerca de dos veces más grandes.
Así, ahora se ve que la evidencia empírica sobre una relación entre los rayos cósmicos y la cobertura de nubes es abundante. Sin embargo, ¿hay un mecanismo físico que lo explique? La respuesta es que aunque hay indicaciones de como la relación puede presentarse, no hay todavía un panorama firme, por lo menos uno que se base en resultados experimentales sólidos.
Aunque sobre la saturación 100%, la fase preferida del agua es líquida, no podrá condensarse a menos que tenga una superficie en la que hacerlo. Así, para formar las gotitas de la nube el aire debe contener núcleos de condensación - pequeñas partículas de polvo o aerosoles sobre los que pueda condensarse el agua. Cambiando la densidad de esas partículas, las características de las nubes se pueden variar, con más núcleos de la condensación de la nube, las gotitas de la nube son más numerosas pero más pequeñas, ésto tiende a hacer nubes más blancas y con vidas más largas. Este efecto fue visto tras el flujo de grandes humaredas, en el flujo de ciudades y en los océanos, en forma de pistas tras las naves y en la cobertura de nubes marinas.
La hipótesis sugerida es que en regiones sin polvo (p.ej., en zonas alejadas en los grandes océanos), la formación de los núcleos de condensación de nubes ocurre en el crecimiento de pequeñas agrupaciones de aerosol, y que la formación posterior es gobernada por la disponibilidad de carga, esas agrupaciones de aerosoles cargados son más estables y pueden crecer mientras que las agrupaciones neutrales se pueden dispersarse fácilmente. Algunos resultados experimentales tienden para apoyar esta hipótesis, pero aún no la prueban. Por ejemplo, el grupo de Frank Arnold en la universidad de Heidelberg recogió muestras de aire en misiones aéreas y encontró que, según lo esperado, las agrupaciones cargados juegan un papel importante en la formación de pequeños núcleos de la condensación. Todavía debe ser visto que los núcleos pequeños de condensación crecen por acreción y no por la recolección de objetos más grandes. Si el proceso de formación es dominante, la carga y por lo tanto la ionización por rayos cósmicos desempeñaría un papel importante en la formación de los núcleos de condensación de la nubes.
Una de las perspectivas prometedoras para probar la "relación que falta", es el experimento SKY que está llevándose a cabo en el Centro Espacial Nacional Danés, donde un verdadero "compartimiento nube" imita las condiciones de la atmósfera. Esto incluye, por ejemplo, niveles variables de ionización de fondo y niveles de aerosoles (ácido sulfúrico en particular). Dentro de algunos meses, el experimento esperamos que verterá la luz sobre los mecánismos físicos responsables del la relación evidente entre la cobertura de nubes y por lo tanto el clima en general, con los rayos cósmicos, y a través del viento solar, también con la actividad solar.
Las implicaciones de esta relación llegan lejos. No solo explica, en varias escalas de tiempo, las variaciones de la actividad solar o cambios en el medio ambiente galáctico que fueron prominentes, si no los conductores dominantes del clima y además ofrece una explicación a algunos de los testimonios de variabilidad del clima de los últimos siglos y milenios. En particular, no todo calentamiento del siglo XX se debe atribuir a fuentes anthropogénicas, puesto que el incremento de actividad solar explica a través de esta relación más de la mitad del calentamiento.
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