Категорії
Різне

Про частинки-примари з надр Землі

В нинішньому столітті серед нескінченних наукових відкриттів здивувати громадськість чимось неймовірним досить складно. Проте італійським вченим з лабораторії Isola del Gran Sasso – найбільшого в світі підземного дослідницького центра, де вивчають структуру нашої планети і недавно за допомогою нейтринного детектора Borexino, який розташований на глибині 1400 метрів, вдалося виявити частинки-примари в земній корі. Робота опублікована в журналі Physical Review D.

Ілюстрація детектора нейтрино Antares, розгорнутого в Середземному морі на глибині 2,5 км. Переважна кількість нейтринних детекторів збудовані під землею з метою запобігти впливу космічного випромінювання або будь-яких інших джерел природного радіаційного фону. Геонейтрино – це нейтрино або антинейтрино, що звільняються при розпаді радіонуклідів природного походження в Землі. Нейтрино – найлегша з відомих субатомних частинок, не має вимірних електромагнітних властивостей і взаємодіє лише через слабку ядерну силу, нехтуючи силою тяжіння. Матерія практично прозора до нейтрино, тобто ці частки рухаються майже безперешкодно з точки випромінювання зі швидкістю близькою до швидкості світла. Геонейтрино в сукупності передає інтегровану інформацію про величину їхніх радіоактивних джерел всередині Землі.

Що таке частинкки-примари? Результати дослідження дають перші уявлення про процеси в надрах нашої планети, про які раніше не було відомо. Таємничі частинки, відомі як геонейтрино, майже неможливо було виявити. Вони рідко взаємодіють з речовиною, утворюються в процесі радіоактивного розпаду в надрах Землі і майже кожну секунду в кількості не менше мільйона буквально проникають в кожен квадратний сантиметр поверхні.

Advertisements

Детектор Borexino є одним з небагатьох в світі детекторів, здатних вловити геонейтрино. Вчені працюють з ним з 2007 року, а в 2019 році, після зміни методів аналізу, фахівцям вдалося зафіксувати в два рази більше подій, ніж за весь попередній період. Було встановлено, що під землею відбувається 53 нових види діяльності. При цьому, виявлення примарних частинок, які змушують нашу планету світитися, може розповісти вченим набагато більше про інші загадкові процеси.

Звідки береться тепло всередині Землі? Як повідомляє The Independent, дослідники вважають, що ці радіоактивні процеси відповідальні за виверження вулканів і землетруси, які значно впливають на наше життя. До того ж магнітне поле, рух тектонічних плит і мантія Землі роблять Землю по-справжньому унікальною в порівнянні з іншими небесними тілами Сонячної системи. Протягом двох десятків років вчені намагаються відповісти на питання, звідки береться внутрішнє тепло Землі. Завдяки відкриттю геонейтрино, гіпотеза, що в глибині планети в мантії немає радіоактивності, може бути спростована з ймовірністю на 99%.

У майбутньому вчені мають намір з більш високою точністю вивчити геонейтрино мантії Землі. Таку можливість дослідникам надасть новий проект JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) – сучасний детектор, розміри якого в 70 разів перевищують розміри детектора Borexino. Дослідники планують розташувати JUNO на відстані близько 52 км від реакторів атомних електростанцій Янцзян і Тайшань в Китаї.

Advertisements