Науки о Земле

Нейтрино помогли уточнить состав мантии Земли

Нейтринная обсерватория Borexino

Нейтринная обсерватория Borexino

BOREXINO collaboration

Ученые из международной коллаборации проекта Borexino проанализировали данные пойманных детектором геонейтрино. Это позволило определить количество радиоактивных элементов в мантии Земли. Соответствующая статья опубликована в журнале Physical Review D.

Интенсивное магнитное поле Земли, непрекращающаяся вулканическая активность, движение тектонических плит, процессы конвекции в мантии — все эти явления связаны с нагревом недр Земли. Их природа обсуждаются учеными на протяжении последних 200 лет. Одним из факторов, влияющих на общий поток тепла, создаваемый ядром и мантией нашей планеты, считаются радиоактивные элементы. Понять, какой вклад вносят именно они, может помочь измерение потока геонейтрино.

Геонейтрино образуются в результате распада урана и тория в земной коре. Каждую секунду поток в несколько миллионов геонейтрино пронизывает каждый квадратный сантиметр земной поверхности. Но поймать их крайне трудно, потому как они очень слабо взаимодействуют с материей. Стабильно наблюдать их возможно только на двух установках в мире, одна из которых — детектор Borexino.

Копить данные с этого детектора ученые начали еще с 2007 года, и к настоящему моменту им удалось значительно увеличить точность регистрации полного потока геонейтрино. По словам ученых, с вероятностью в 99% радиоактивные элементы присутствуют не только в коре Земли, но и в ее мантии. В ходе работы исследователи, среди которых были и российские специалисты — из НИЦ «Курчатовский институт», МГУ имени М.В. Ломоносова и ОИЯИ — также впервые вычислили минимальные концентрации тория и урана в мантии.

Также ученые выяснили, что с вероятностью в 85% энергия, выделяемая этими радиоактивными элементами, составляет значительную часть потока тепла, который движется от ядра и мантии. Таким образом, радиоактивность Земли дает весомый вклад в энергию, питающую вулканическую активность, землетрясения, а также механизм геодинамо, ответственный за магнитное поле Земли.

Кроме того, благодаря проведенному исследованию удалось улучшить регистрацию геонейтрино. Это позволит в будущем обнаруживать больше таких частиц и исследовать процессы, происходящие в недрах Земли более подробно.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.