Chacaltaya, la barrera de los Andes donde impactan los rayos cósmicos y su rol en el uso de la radiación

A más de 5.200 metros de altitud, Chacaltaya se ha convertido en un punto estratégico para investigar los rayos cósmicos y comprender cómo la radiación interactúa con la atmósfera terrestre.

En el monte Chacaltaya se ubica un laboratorio de rayos cósmicos encargado de estudiar sus interacciones con la atmósfera superior. ¿Por qué nos importa esto?
En el monte Chacaltaya se ubica un laboratorio de rayos cósmicos encargado de estudiar sus interacciones con la atmósfera superior. ¿Por qué nos importa esto?

Ubicado en la Cordillera Real de Bolivia, el monte Chacaltaya destaca como una verdadera barrera natural frente a la radiación proveniente del espacio. Su altitud extrema lo transforma en un laboratorio privilegiado para estudiar los rayos cósmicos, partículas energéticas que impactan constantemente la atmósfera y que influyen en procesos físicos, ambientales y tecnológicos en la Tierra.

¿Dónde se ubica Chacaltaya y por qué es un sitio único?

El monte Chacaltaya se localiza a unos 30 kilómetros al norte de La Paz, en la Cordillera Real de los Andes bolivianos, y alcanza una altitud aproximada de 5.200 metros sobre el nivel del mar. Esta elevación lo sitúa por encima de gran parte de la atmósfera, reduciendo el efecto de blindaje natural que esta ejerce frente a la radiación cósmica.

El monte Chacaltaya presente óptimas condiciones para estudiar con mayor claridad la interacción de los rayos cósmicos con la radiación natural, dada su delgada atmósfera.
El monte Chacaltaya presente óptimas condiciones para estudiar con mayor claridad la interacción de los rayos cósmicos con la radiación natural, dada su delgada atmósfera.

Gracias a estas condiciones, Chacaltaya permite detectar partículas secundarias con mayor intensidad que a nivel del mar, convirtiéndose en uno de los puntos más altos del mundo dedicados a la observación de fenómenos asociados a la radiación natural. Su ubicación ha sido clave para el desarrollo de experimentos científicos desde mediados del siglo XX.

El Laboratorio de Física Cósmica de Chacaltaya

En este entorno extremo funciona el Laboratorio de Física Cósmica de Chacaltaya, administrado por la Universidad Mayor de San Andrés (UMSA) y con colaboración de instituciones internacionales como el Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos (ICRR) de la Universidad de Tokio.

En la imagen, se muestra el Laboratorio de Física Cósmica de Chacaltaya, ubicado a más de 5.000 metros sobre el nivel del mar en la Cordillera Real de Bolivia.
En la imagen, se muestra el Laboratorio de Física Cósmica de Chacaltaya, ubicado a más de 5.000 metros sobre el nivel del mar en la Cordillera Real de Bolivia.

El laboratorio alberga detectores diseñados para medir partículas generadas por la interacción de los rayos cósmicos con la atmósfera. Entre sus líneas de investigación destacan el estudio de la radiación ambiental en altura y la validación de modelos físicos que permiten comprender mejor la energía y el origen de estas partículas. Chacaltaya también cumple un rol formativo, siendo un espacio clave para la capacitación de científicos en América Latina.

¿Qué son los rayos cósmicos y cómo interactúan con la atmósfera?

Los rayos cósmicos son partículas subatómicas de altísima energía —principalmente protones, pero también núcleos de helio y de elementos más pesados— que se desplazan por el espacio a velocidades cercanas a la de la luz.

El origen de los rayos cósmicos es diverso: algunos provienen del Sol, mientras que los más energéticos se generan en fenómenos extremos del universo, como explosiones de supernovas, núcleos activos de galaxias o restos de estrellas masivas.

Cuando un rayo cósmico primario ingresa a la atmósfera terrestre, choca con las moléculas de aire, principalmente nitrógeno y oxígeno.

Representación de cascada de partículas secundarias, derivadas de rayos cósmicos, cayendo sobre uno de los tanques del Observatorio Pierre Auger, en Argentina. Crédito: A. CHANTELAUZE/S.STAFFI/L.BRET
Representación de cascada de partículas secundarias, derivadas de rayos cósmicos, cayendo sobre uno de los tanques del Observatorio Pierre Auger, en Argentina. Crédito: A. CHANTELAUZE/S.STAFFI/L.BRET

Estas colisiones desencadenan una reacción en cadena que da lugar a una cascada de partículas secundarias —muones, electrones, positrones y fotones— conocida como lluvia atmosférica. A medida que esta cascada avanza hacia la superficie, parte de la energía se disipa, por lo que solo una fracción de las partículas logra llegar al suelo.

En zonas de gran altitud, como Chacaltaya, estas lluvias se detectan con mayor intensidad y claridad, ya que han atravesado menos capas de atmósfera. Esto convierte a estos lugares en laboratorios naturales ideales para estudiar la radiación cósmica.

Comprender estos procesos es clave para evaluar los efectos de la radiación natural sobre la atmósfera, la aviación, los sistemas electrónicos sensibles y la exposición humana, además de mejorar modelos de riesgo y aplicaciones científicas asociadas al uso y control de la radiación.

Referencias de la nota

- Grupo de Rayos Cósmicos UMSA – Chacaltaya: Laboratorio de Fisica Cosmica de Chacaltaya.

- Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos (ICRR), Universidad de Tokio: Descripción del observatorio.