Por Canuto  

Dentro de una mina canadiense a 2 kilómetros de profundidad, el detector SNO+ capturó los primeros geoneutrinos jamás medidos en el hemisferio occidental. Estas partículas casi imposibles de atrapar provienen de la desintegración de uranio, torio y potasio en el interior del planeta. Los resultados sugieren que el manto terrestre podría ser menos uniforme de lo que los geoquímicos asumieron durante décadas.
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  • El experimento SNO+ en Sudbury, Canadá, detectó unos 50 geoneutrinos, los primeros medidos en el hemisferio occidental, según Quanta Magazine.
  • Las mediciones en tres experimentos distintos muestran flujos de geoneutrinos inconsistentes entre sí, lo que apunta a una posible heterogeneidad en el manto terrestre.
  • Científicos proponen construir un detector en el fondo del océano para eliminar la interferencia de la corteza continental y obtener una señal pura del manto.

Un descenso de 2 kilómetros bajo tierra en la mina Creighton no es un paseo turístico.

En el laboratorio SNOLAB de Sudbury, Canadá, los científicos se despojan de su ropa de mina y se duchan antes de entrar al detector.

Matt Depatie, tecnólogo de detectores, lo resume con una frase que define la obsesión del lugar: “Las duchas no son para ti, son para la ciencia”.

El objetivo es proteger un instrumento del tamaño de una casa que captura neutrinos.

Estas partículas subatómicas casi nunca interactúan con la materia, lo que las convierte en los fantasmas más escurridizos de la física.

El experimento SNO+ consiste en una esfera acrílica rodeada por casi 10.000 detectores de luz.

En su interior se almacenan 780 toneladas de un centelleador líquido aceitoso que emite destellos al ser impactado.

El agua ultrapura y la roca circundante bloquean la radiación cósmica que contaminaría las mediciones.

Billones de neutrinos atraviesan nuestros cuerpos cada segundo sin dejar rastro.

Después de décadas de caza, los investigadores solo han capturado unos cientos de miles de destellos de neutrinos solares.

Un subconjunto aún más difícil de observar son los geoneutrinos.

Estas partículas se originan en la desintegración radiactiva de uranio, torio y potasio en el manto y la corteza terrestre.

Ese calor radiactivo contribuye a mantener el flujo de rocas que impulsa la tectónica de placas y el campo magnético.

Sin esa fuente térmica, la Tierra se habría enfriado hace tiempo y sería un planeta geológicamente muerto.

Contar geoneutrinos ofrece una medición directa de los elementos que generan calor en las profundidades del planeta.

Una nueva ventana al interior radiactivo de la Tierra

El experimento japonés KamLAND reportó la primera detección de geoneutrinos en 2005.

En 2009, el detector Borexino en Italia sumó varias docenas más a la cuenta global.

En noviembre de 2025, SNO+ informó su primera detección con aproximadamente 50 geoneutrinos adicionales.

Lo que distingue al experimento canadiense es su ubicación: es la primera medición en el hemisferio occidental.

Ryan Bayes, astrofísico de partículas en la Universidad de Queen, destacó que este trabajo se centra en la Tierra y no en el cosmos lejano.

Mark Chen, director de la colaboración SNO+, señaló que los tres experimentos parecen medir flujos distintos.

“Podría ser que esa sea la primera pista de que el manto no es uniforme”, dijo Chen.

Los geoquímicos han asumido tradicionalmente una distribución homogénea de elementos radiactivos en el manto.

El flujo de roca a escala geológica debería mezclar todo de manera uniforme.

Sin embargo, los datos de geoneutrinos podrían indicar lo contrario.

Las regiones que parecen emitir la mayor cantidad de geoneutrinos coinciden aproximadamente con estructuras colosales llamadas LLSVPs.

Estas provincias de baja velocidad de cizallamiento son masas de material cálido y denso del tamaño de continentes.

Una se encuentra bajo África y la otra bajo el Océano Pacífico.

Estas estructuras han sido mapeadas por sismólogos durante años, pero su química sigue siendo un misterio.

Los neutrinos podrían algún día ofrecer un mapa químico real del interior de la Tierra.

William McDonough, geoquímico de la Academia China de Ciencias, visualiza el potencial con ambición.

“Realmente sería una manera de hacer un mapa químico del interior de la Tierra”, afirmó.

McDonough ha sido una voz líder en la búsqueda de geoneutrinos durante décadas.

Las implicaciones abarcan desde la tectónica de placas hasta el campo magnético que protege la vida en la superficie.

Si el manto concentra elementos radiactivos de forma desigual, se reescribirían modelos fundamentales de la geofísica.

La incertidumbre como telón de fondo

El desequilibrio entre mediciones podría reflejar diferencias reales en el manto o simplemente errores en la clasificación.

Investigadores de todas las colaboraciones coinciden en que la incertidumbre es aún demasiado grande para sacar conclusiones definitivas.

McDonough planteó el dilema con honestidad: “¿Tienen razón los italianos? ¿Tienen razón los japoneses? ¿Ambos tienen razón? ¿O hay algo mal?”.

El proceso de identificación de geoneutrinos no es sencillo; las partículas no se anuncian a sí mismas.

Los científicos deben filtrar señales de reactores nucleares, partículas con energía equivocada y detecciones de la corteza terrestre cercana.

Virginia Strati, investigadora de la Universidad de Ferrara, lidera el modelado de radiactividad local para SNOLAB.

El entorno geológico de Sudbury incluye una cuenca formada por un gran impactador hace 1.800 millones de años.

“Hay muchas incógnitas en esta área geológica”, admitió Strati.

La diferencia en el flujo esperado de geoneutrinos según distintas distribuciones es extremadamente pequeña.

Esa diferencia queda oculta dentro de las incertidumbres de medición y modelado.

Borexino parece registrar un flujo de geoneutrinos del manto muy alto en comparación con KamLAND.

SNO+ se encuentra en un punto intermedio según los análisis preliminares.

Calcular cuánto calor radiactivo aportan estos elementos al manto sigue siendo problemático.

Los geoneutrinos sugieren que la contribución podría oscilar entre un porcentaje mínimo y hasta la mitad del calor del manto.

La discrepancia equivale a la producción energética de decenas de miles de centrales nucleares.

El flujo de geoneutrinos medido depende críticamente de qué tan bien se resta la señal de la corteza.

La mayor contribución proviene del área dentro de unos pocos cientos de kilómetros alrededor del detector.

Si el modelo local subestima el uranio en las rocas cercanas, el flujo del manto parecerá artificialmente alto.

Los físicos de partículas confían en que más datos y modelos geológicos detallados reduzcan gradualmente la incertidumbre.

La llegada de nuevos detectores más grandes acelerará este proceso.

El futuro de la búsqueda de geoneutrinos

El experimento JUNO en China, un gigante de 20 kilotones, comenzó a operar en agosto de 2025.

Se espera que JUNO informe su primer flujo de geoneutrinos antes de que termine este año.

Su tamaño supera con creces a KamLAND, Borexino y SNO+ combinados en sensibilidad.

En su primer año, JUNO podría detectar más geoneutrinos que todos los experimentos anteriores juntos en décadas.

Además de geoneutrinos, JUNO estudia partículas provenientes de plantas nucleares cercanas en Taishan y Yangjiang.

Cada nuevo detector añade una perspectiva independiente al mapa del manto terrestre.

Pero McDonough insiste en que la solución definitiva requiere un enfoque radicalmente distinto.

Propone construir un detector de neutrinos en el fondo del océano profundo.

Lejos de las rocas continentales ricas en uranio y torio, la señal de la corteza se reduciría drásticamente.

La corteza oceánica es más delgada y uniforme, lo que permitiría aislar prácticamente solo la señal del manto.

“Estás en territorio de solo manto”, explicó McDonough sobre el detector oceánico.

El costo estimado de cientos de millones de dólares ha frenado el financiamiento gubernamental hasta ahora.

McDonough no pierde la esperanza y vislumbra una oportunidad en China.

Ese país ha aprobado grandes proyectos de geociencia en años recientes.

“Es muy posible”, dijo sobre la eventual construcción del detector submarino.

Mientras tanto, los físicos en SNOLAB continuarán descendiendo a la mina y remando en balsas inflables.

El mantenimiento del detector exige una pureza radiológica extrema que raya en lo obsesivo.

El polvo de radón acumulado en la ropa es suficiente para contaminar las mediciones y arruinar años de datos.

Por eso las duchas no son para las personas, sino para proteger a la ciencia de cualquier interferencia.

Cada geoneutrino capturado es una pieza más en el rompecabezas del interior de nuestro planeta.

La imagen que emerge del manto es la de un sistema más complejo de lo que se creía.

Las LLSVPs podrían actuar como concentradoras de elementos radiactivos o simplemente ser regiones con una historia térmica distinta.

Los geoneutrinos ofrecen una herramienta única para responder a estas preguntas sin perforar hasta profundidades imposibles.

Ningún taladro puede alcanzar el manto inferior, pero las partículas fantasma lo atraviesan sin esfuerzo.

La física de partículas y la geología convergen así en una colaboración inédita para explorar el planeta desde adentro.


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