Земля

Нейтрино допомогло уточнити склад мантії Землі

Вчені з міжнародної колаборації проєкту Borexino проаналізували дані спійманих детектором геонейтрино. Це дозволило визначити кількість радіоактивних елементів у мантії Землі. Відповідна стаття опублікована в журналі Physical Review D.

Інтенсивне магнітне поле Землі, безперервна вулканічна активність, рух тектонічних плит, процеси конвекції в мантії — всі ці явища пов’язані з нагріванням надр Землі. Їх природа обговорюються вченими протягом останніх 200 років. Одним з факторів, що впливають на загальний потік тепла, створюваний ядром і мантією нашої планети, вважаються радіоактивні елементи. Зрозуміти, який внесок вносять саме вони, може допомогти вимірювання потоку геонейтрино.

Геонейтрино утворюються в результаті розпаду урану і торію в земній корі. Кожну секунду потік в кілька мільйонів геонейтрино пронизує кожний квадратний сантиметр земної поверхні. Але зловити їх украй важко, тому що вони дуже слабо взаємодіють з матерією. Стабільно спостерігати їх можливо тільки на двох установках в світі, одна з яких — детектор Borexino.

Збирати дані з цього детектора вчені почали ще з 2007 року, і до цього часу їм вдалося значно збільшити точність реєстрації повного потоку геонейтрино. За словами вчених, з імовірністю в 99% радіоактивні елементи присутні не тільки в корі Землі, але і в її мантії. В ході роботи дослідники вперше вирахували мінімальні концентрації торію та урану в мантії.

Також вчені з’ясували, що з ймовірністю 85% енергія, яка виділяється цими радіоактивними елементами, становить значну частину потоку тепла, який рухається від ядра і мантії. Таким чином, радіоактивність Землі дає вагомий внесок в енергію, що живить вулканічну активність, землетрусу, а також механізм геодинамо, відповідальний за магнітне поле Землі.

Крім того, завдяки проведеним дослідженням вдалося поліпшити реєстрацію геонейтрино. Це дозволить у майбутньому виявляти більше таких частинок і досліджувати процеси, що відбуваються в надрах Землі більш докладно.

Кнопка «Наверх»
Закрыть