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Disminución de Forbush

Una disminución de Forbush es una rápida disminución en la intensidad de los rayos cósmicos galácticos observada después de una eyección de masa coronal (CME). Se produce debido a que el campo magnético del viento solar de plasma barre algunos de los rayos cósmicos galácticos lejos de la Tierra . El término disminución de Forbush recibe su nombre del físico estadounidense Scott E. Forbush , quien estudió los rayos cósmicos en las décadas de 1930 y 1940.

Observación

Disminución de Forbush en marzo de 2012. [1]

La disminución de Forbush suele ser observable por los detectores de partículas en la Tierra unos días después del CME, y la disminución tiene lugar en el transcurso de unas pocas horas. Durante los días siguientes, la intensidad de los rayos cósmicos galácticos vuelve a la normalidad. Las disminuciones de Forbush también han sido observadas por humanos en Mir y la Estación Espacial Internacional (ISS), en otros lugares de la heliosfera interior, como la nave espacial Solar Orbiter , [2] y en Marte con el detector de evaluación de radiación del rover Mars Science Laboratory [3] y el orbitador MAVEN , [4] así como en el sistema solar exterior por instrumentos a bordo de Pioneer 10 y 11 y Voyager 1 y 2 , incluso más allá de la órbita de Neptuno .

La magnitud de una disminución de Forbush depende de tres factores:

Una disminución de Forbush se define a veces como una disminución de al menos el 10% de los rayos cósmicos galácticos en la Tierra, pero varía de aproximadamente el 3% al 20%. La amplitud también depende en gran medida de la energía de los rayos cósmicos que se observa mediante el instrumento específico, donde las energías más bajas suelen mostrar disminuciones mayores. [5] Se han registrado reducciones del 30% o más a bordo de la ISS.

La tasa general de disminución de Forbush tiende a seguir el ciclo de manchas solares de 11 años . Es más difícil proteger a los astronautas de los rayos cósmicos galácticos que del viento solar, por lo que los futuros astronautas podrían beneficiarse más de la protección contra la radiación durante los mínimos solares , cuando el efecto supresor de las eyecciones de masa coronal es menos frecuente.

Efectos sobre la atmósfera

Un artículo revisado por pares de 2009 [6] descubrió que las nubes bajas contienen menos agua líquida después de las disminuciones de Forbush, y para los eventos más influyentes, el agua líquida en la atmósfera oceánica puede disminuir hasta en un 7%. Trabajos revisados ​​por pares posteriores no encontraron conexión entre las disminuciones de Forbush y las propiedades de las nubes [7] [8] hasta que se encontró la conexión en el rango de temperatura diurna [9] y desde entonces se confirmó en datos satelitales. [10]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Eventos meteorológicos espaciales extremos". Centro Nacional de Datos Geofísicos . Archivado desde el original el 22 de mayo de 2012. Consultado el 19 de abril de 2012 .
  2. ^ Freiherr von Forstner, JL; Dumbović, M.; Möstl, C.; Guo, J.; et al. (3 de marzo de 2021). "Evolución radial de la eyección de masa coronal furtiva de abril de 2020 entre 0,8 y 1 UA. Comparación de las disminuciones de Forbush en Solar Orbiter y cerca de la Tierra". Astronomía y astrofísica . A1 : 656. arXiv : 2102.12185 . Código Bibliográfico :2021A&A...656A...1F. doi :10.1051/0004-6361/202039848. ISSN  0004-6361. S2CID  232035885.
  3. ^ Freiherr von Forstner, Johan L.; Guo, Jingnan; Wimmer‐Schweingruber, Robert F.; Hassler, Donald M.; et al. (2018). "Uso de decrementos de Forbush para derivar el tiempo de tránsito de ICME que se propagan desde 1 UA a Marte". Revista de investigación geofísica: Física espacial . 123 (1). Unión Geofísica Americana (AGU): 39–56. arXiv : 1712.07301 . Código Bibliográfico :2018JGRA..123...39F. doi : 10.1002/2017ja024700 . ISSN  2169-9380.
  4. ^ Guo, Jingnan; Lillis, Robert; Wimmer-Schweingruber, Robert F.; Zeitlin, Cary; et al. (2018). "Medidas de la disminución de Forbush en Marte: tanto por MSL en tierra como por MAVEN en órbita". Astronomía y Astrofísica . 611 : A79. arXiv : 1712.06885 . Bibcode :2018A&A...611A..79G. doi : 10.1051/0004-6361/201732087 . ISSN  0004-6361.
  5. ^ Lockwood, JA; Webber, WR; Debrunner, H. (1991). "La dependencia de la rigidez de las disminuciones de forbush observadas en la Tierra". Journal of Geophysical Research . 96 (A4). American Geophysical Union (AGU): 5447. Bibcode :1991JGR....96.5447L. doi :10.1029/91ja00089. ISSN  0148-0227.
  6. ^ Svensmark, Henrik; Bondo, Torsten; Svensmark, Jacob (17 de junio de 2009). "La disminución de los rayos cósmicos afecta a los aerosoles atmosféricos y las nubes". Geophysical Research Letters . 36 (15). Geophys. Res. Lett. : L15101. Bibcode :2009GeoRL..3615101S. CiteSeerX 10.1.1.394.9780 . doi :10.1029/2009GL038429. S2CID  15963013. Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2009 . Consultado el 18 de noviembre de 2009 . 
  7. ^ Kulmala, M.; Riipinen, I.; Nieminen, T.; Hülkkonen, M.; Sogacheva, L.; Manninen, HE; Paasonen, P.; Petäjä, T.; Dal Masó, M.; Aalto, PP; Viljanen, A.; Usoskin, I.; Vainio, R.; Mirme, S.; Mirme, A.; Minikin, A.; Petzold, A.; Hõrrak, U.; Plaß-Dülmer, C.; Birmili, W.; Kerminen, V.-M. (2010). "Datos atmosféricos durante un ciclo solar: no hay conexión entre los rayos cósmicos galácticos y la formación de nuevas partículas" (PDF) . Química y Física Atmosférica . 10 (4): 1885–1898. doi : 10.5194/acp-10-1885-2010 .
  8. ^ "Disminución repentina de rayos cósmicos. No hay cambios en la cobertura de nubes" (PDF) . 2010. Archivado desde el original (PDF) el 2010-04-01.
  9. ^ Dragić, A.; Aničin, I.; Banjanac, R.; Udovičić, V.; Joković, D.; Maletic, D.; Puzović, J. (31 de agosto de 2011). "Forbush disminuye - relación de nubes en la era de los monitores de neutrones". Transacciones de Astrofísica y Ciencias Espaciales . 7 (3): 315–318. Código Bib :2011ASTRA...7..315D. doi : 10.5194/astra-7-315-2011 .
  10. ^ Svensmark, J; Enghoff, MB; Shaviv, N; Svensmark, H (septiembre de 2016). "La respuesta de las nubes y los aerosoles a los rayos cósmicos disminuye". J. Geophys. Res. Space Phys . 121 (9): 8152–8181. Bibcode :2016JGRA..121.8152S. doi : 10.1002/2016JA022689 .

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