Землю взвесили при помощи нейтрино
Сверхлегкие частицы нейтрино, сталкивающиеся с поверхностью Земли, в представлении художника
© GSFC/NASA
Физики впервые использовали данные о движении сверхлегких частиц нейтрино для определения крупномасштабных параметров всей планеты Земля, в том числе массы. Также ученым удалось получить информацию об изменении плотности среды от поверхности к ядру. Результаты изложены в журнале Nature Physics.
Нейтрино — это нейтральные частицы, обладающие малой массой. Они рождаются во множестве реакций, например: в центре звезд, в ядерных реакторах на Земле и при взаимодействии космических лучей с атмосферой планеты. Нейтрино очень слабо взаимодействуют с обычным веществом, поэтому с большой вероятностью могут пролететь всю планету насквозь. Некоторые частицы все-таки поглощаются, что можно заметить из-за их высоких потоков. Это позволяет исследовать недра планеты, так как вероятность поглощения зависит от энергии частицы и пройденного пути.
В новой работе физики впервые смогли собрать достаточно статистики для определения параметров Земли только на основе данных о поглощении нейтрино. Работа была сделана на крупнейшем нейтринном детекторе IceCube на Южном полюсе в Антарктиде, который улавливал прошедшие сквозь толщу Земли частицы. Нейтрино, появившиеся у Северного полюса, для регистрации должны были пройти всю планету, в том числе ее ядро, а прилетевшие под большими углами пересекали только кору. Это позволило восстановить распределение массы во всем объеме.
Новый метод стал независимым дополнением к существующим способам определения свойств планеты по особенностям гравитационного поля и на основе распространения сейсмических волн, скорость которых зависит от плотности среды. Результаты всех методов согласуются и подтверждают верность современных представлений о строении Земли. На данный момент нейтрино не позволили получить новую информацию о планете, однако в будущем это не исключено. Например, некоторые модели темной материи предполагают скапливание ее частиц в центрах всех крупных тел, а расхождения в определении свойств ядра по гравитационному полю и поглощению нейтрино могут указать на наличие темной материи в ядре Земли.
Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.