Ya se han utilizado para descubrir una cámara oculta en la pirámide de Keops y para investigar el corazón de reactores nucleares y volcanes. Ahora parece que las partículas de muones ricas en energía también pueden generar imágenes de ciclones.
Mediante la detección precisa de muones, un grupo de investigación internacional ha mapeado la estructura de varios huracanes tropicales que arrasaron Kagoshima en Japón. sus resultados apareció la semana pasada en Informes científicos. Los investigadores esperan que la técnica, la muografía, pueda contribuir a mejores predicciones de huracanes.
Los muones que se necesitan para esto no tienen que ser producidos por los propios investigadores. Mientras lees esta oración, docenas de muones atraviesan tu cuerpo casi a la velocidad de la luz. De las interminables corrientes de muones que llueven sobre la Tierra desde la atmósfera, la mayoría vuela con facilidad a través de todo, desde nubes y océanos hasta rocas volcánicas y gruesas paredes piramidales. Solo se detiene una pequeña parte de los muones. Cuanto mayor sea la densidad del material, más frecuente.
Similar a Rayos X
La muografía es comparable a una radiografía, dice el profesor Hiroyuki Tanaka, del Instituto Muographix de la Universidad de Tokio. En una radiografía, las áreas por donde pasan los pequeños rayos X, como los huesos, se vuelven blancas.
Para tomar imágenes de muones, el grupo de investigación de Tanaka utiliza detectores de centelleo que producen un destello de luz cuando pasa un muón. Conectaron varios de estos detectores para formar una cuadrícula, similar a los píxeles de una cámara. Esto les permite detectar muones que se han formado hasta a 300 kilómetros de distancia en la atmósfera. Para este estudio, observaron muones que probablemente atravesaron un ciclón. Sobre la base de estas medidas, reconstruyen la densidad del aire a través del cual dispararon los muones y, por lo tanto, la estructura del ciclón.
Me sorprendió ver el núcleo cálido tan claramente.
Hiroyuki Tanaka Universidad de Tokio
“Las imágenes muestran secciones transversales de ciclones que pasaron por Kagoshima”, envía un correo electrónico Tanaka. “Me sorprendió ver el núcleo cálido con una baja densidad tan claramente. Es característico de los ciclones tropicales”.
Según Tanaka, la muografía puede ofrecer una nueva perspectiva, que no requiere un satélite. “Ahora nuestra imagen consiste principalmente en mediciones satelitales desde arriba. Estas son las conocidas corrientes de aire arremolinadas con el ojo del ciclón en el medio. La muografía, por otro lado, muestra una sección transversal de las variaciones de presión en diferentes elevaciones, y esas variaciones de presión son la fuerza impulsora de los huracanes”.
El investigador de huracanes no involucrado Derrick Herndon de la Universidad de Wisconsin-Madison aprecia el enfoque. “En este momento necesitamos varios satélites para determinar la ubicación, la intensidad y la estructura de las tormentas tropicales”, envía un correo electrónico. Algunas mediciones satelitales solo se pueden tomar una vez cada pocas horas. Esto dificulta el seguimiento adecuado de los huracanes. “Una herramienta completamente independiente como la muografía puede ayudar con este problema. Pero la tecnología, y especialmente su aplicación a las tormentas, es muy nueva. Creo que es demasiado pronto para decir si esto mejorará nuestras advertencias de tormentas».
Tanaka quiere expandir el detector de corriente con un ángulo de visión de 90 grados a un detector esférico que pueda ver los ciclones que vienen de cualquier dirección.