Científicos de la UNAM usarán rayos cósmicos para hacer “radiografía” del Popocatépetl

Científicos de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) harán una “radiografía” del volcán Popocatépetl por medio de los rayos cósmicos que llegan a la Tierra desde el universo, esto será posible por medio de un detector de partículas desarrollado por el Instituto de Física (IF) y que sería un sistema complementario de vigilancia del volcán.

Arturo Menchaca Rocha, investigador y exdirector del IF, explicó que los rayos que llegan al planeta están compuestos en 90% por núcleos de hidrógeno (protones) que posee energía y que al “bombardear” la atmósfera terrestre producen otras partículas.

Los elementos iniciales se llamaba piones, tras su rápido decaimiento se forman los muones, que constituyen la radiación cósmica y que están cargados eléctricamente de forma más abundante y que incide sobre la superficie terrestre.

“La imagenología con rayos cósmicos es similar a una radiografía donde se emplean los rayos X. En este caso, el principio de funcionamiento es que la parte más densa de nuestro cuerpo absorbe más radiación, de manera que en la radiografía aparecen zonas más ‘blancas’, menos veladas, que corresponden a los huesos; aquí es más o menos lo mismo, porque los muones se atenúan como función de la densidad de la materia que atraviesan”.

Explico que la técnica de usar muones ya se ha empleado desde hace tiempo, fue por medio de ella que se hicieron estudios de la Pirámide del Sol en la zona arqueológica de Teotihuacan, aunque para los vocales la aplicación es distinta porque su tamaño estás grande y son dinámicos, esto provoca que su interior cambie constantemente y sea necesario tener un aparato sensible a los cambios.

Pese al avance en los estudios de los volcanes, aún hay un parámetro que es difícil de determinar, se trata de la chimenea, pues en muchos volcanes consiste en un complejo sistema de fisuras. Aunque en México la actividad de las chimeneas se analiza por medio de la resistividad eléctrica, ésta tiene resoluciones menores, del orden de 100 metros, mientras que la resolución de los rayos cósmicos es de 20 metros por lo que son más sensibles a los cambios del interior de un volcán.

“Nuestro objetivo es agregar información nueva, como las dimensiones y la estructura de la chimenea, así como monitorear posibles cambios en el domo y en el sistema de conductos magmáticos. Proponemos un prototipo del detector y que incluye su sistema de procesamiento de datos”.

Arturo Menchaca explicó que los muones atraviesan más fácilmente la chimenea mientras está vacía, por lo cual si se comenzara a llenar habría un cambio que se podría detectar mediante este sistema, pero debido a que los rayos cósmicos no son una fuente puntal de luz porque llegan como lluvia por todas partes y no de manera uniforme, pues la atmósfera los absorbe, es necesario medir la trayectoria de cada muon para obtener una imagen de buena calidad.

El equipo, que también lideran Jaime Urrutia Fucugauchi, investigador y exdirector del Instituto de Geofísica y Varlen Grabski, del IF, considera que el prototipo del detector se colocaría en la estación de monitoreo Tlamacas, a casi cuatro mil metros de altura sobre el nivel del mar, donde el IGF y el Centro Nacional de Prevención de Desastres ya tienen otros instrumentos; además de que hay servicio de electricidad e internet y es la más cercana al cráter del volcán.