Nubes de radiación a altitudes de vuelos comerciales.

Un nuevo estudio expone el descubrimiento de “nubes” de radiación a la altitud de vuelos aéreos. Cuando los aviones atraviesan estas nubes, la dosis de radiación cósmica que absorben normalmente los viajeros aéreos puede duplicarse o más.

La tasa de las dosis de radiación se incrementa con la altura,la latitud y en función del  momento del día y, por supuesto, del tiempo de exposición. En la imgen superior se aprecian las tasas de dosis de radiación para el 14 de Noviembre de 2012.

La tormenta solar severa de 2003 (conocida como tormenta de Halloween) provocó incrementos inusuales en los picos de radiación que se puderon medir cerca de los polos terrestres, donde la protección del campo magnético de nuestro planeta, es menor.

“Hemos fletado sensores de radiación a bordo de 264 vuelos de investigación a altitudes de 17,3 Km entre 2013 y 2017” según Kent Tobiska, autor principal del artículo e investigador principal del programa de la Nasa “Medidas de radiación automatizadas para la seguridad aeroespacial” (ARMAS, por sus siglas en inglés). “En, al menos, seis ocasiones, los sensores han registrado incrementos en la radiación ionizante que interpretamos como nubes localizadas”.

No es nuevo el hecho de que los pasajeros de vuelos aéreos absorben radiación. Se conoce por investigaciones anteriores y reiteradas que los rayos cósmicos que alcanzan la atmósfera terrestre, generan una cascada de partículas secundarias como neutrones, protones, electrones, rayos-X y rayos gamma que penetran las aeronaves. Los viajeros regulares, en 160.000 Km absorberían tanta radiación como la provocada por 20 placas pectorales de rayos-X, y un único vuelo para cruzar los EEUU, puede provocar una exposición para un viajero de una radiación superior a la de una radiografía dental.

Los viajeros de vuelos de rutas polares, por ejemplo entre Asia y Europa, pueden recibir dosis de radiación tres veces superiores a los de vuelos próximos al ecuador.

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Según sabemos, la dosis de radiación varía suavemente con la latitud, la longitud y la altura del avión. Cualquier cambio registrado conforme la aeronave avanza en su viaje debería ser gradual. Tobiska y su equipo han encontrado algo bastante diferente: algunas veces, la dosis se incrementa sin razón aparente.

“Nos sorprendió bastante este hallazgo” indica Tobiska.

Todos los incrementos registrados ocurrieron a latitudes relativamente elevadas, por encima de los 50 grados en ambos hemisferios. Un ejemplo típico extraído del artículo, podría ser el siguiente: el 3 de Octubre de 2015, un avión de investigación de NSF/NCAR despegó del sur de Chile y voló hacia el sur para medir el espesor de los hielos Antárticos. A bordo, el módulo de vuelo de ARMAS registró un incremento que duplicaba la radiación ionizante en alrededor de 30 minutos mientras el avión volaba a 11 Km sobre la Península Antártica.  No había tormenta solar en esos momentos. El avión no había cambiado abruptamente su dirección o altura. En cualquier caso, la radiación del entorno ambiental cambió repentinamente. Episodios similares han tenido lugar sobre las costas del estado de Washington.

En la imagen podemos observar las medidas de radiación hechas por ARMAS mientras volaba sobre la Antártida. Los puntos coloreados son datos a partir de ARMAS, mientras que los puntos negros son a partir de modelos computacionales de Nasa (NAIRAS) para la predicción de dosis de radiación. A lo largo del vuelo, ARMAS registró dosis de radiación mayores que las pronosticadas por el modelo, incluyendo un fuerte incremento, señalado en el círculo rosa.

¿Qué estaba pasando? “No estamos seguros, pero podemos hacernos una idea” indica Tobiska.

El campo magnético terrestre atrapa muchos de los rayos cósmicos y de las partículas energéticas solares en estructuras llamadas “botellas magnéticas”. Estas botellas pueden tener fugas. Incluso los eventos menores del viento solar pueden provocar que las partículas atrapadas salgan disparadas de la botella, enviando rayos de partículas hacia la superficie terrestre.

“Básicamente, pensamos que estamos volando a través de algunas de estas fugas de rayos de partículas” indica Tobiska.

El científico señala, además, que un equipo de investigadores de Corea del Sur ha observado variaciones similares en radiación registrados en sensores a bordo de vuelos que surcaban las fronteras entre las dos Coreas (Lee et al 2015). Si el fenómeno es el mismo, las medidas de los coreanos podrían sugerir que las “nubes de radiación” pueden darse a latitudes medias igualmente.

El programa ARMAS tiene un plan muy apretado para 2017. “Buscaremos cuidadosamente más “nubes” con la intención de refinar la caracterización del entorno radiactivo a altitudes típicas de los aviones” según Tobiska.

 

Fuentes:

http://news.spaceweather.com

http://sol.spacenvironment.net/~ARMAS/Level_2_3_Data.html

http://hroch.ujf.cas.cz/~aircraft/

 

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