Физики нашли странные античастицы во внутренних слоях Земли

14 марта 2013. Учёным удалось идентифицировать несколько частиц, скрывающихся глубоко в мантии Земли, которые могут рассказать нам, сколько тепла генерирует наша планета, и подтвердить, что она действительно сформировалась из солнечного вещества.

Эти частицы называются геонейтрино — античастицы нейтрино (экзотических фундаментальных частиц, которые могут проницать планету насквозь), сформировавшиеся глубоко внутри земной мантии. Данные о находке учёных были опубликованы 11 марта этого года.

Гигантский двигатель

Во времена формирования Земли радиоактивные элементы торий и уран были распределены в её коре и мантии неравномерно. По мере их радиоактивного распада внутри планеты, они отдавали тепло и формировали субатомные частицы геонейтрино, рассказывает соавтор исследования, физик из Национальной лаборатории Гран Сассо в Италии Альдо Ианни.

Тепло от этого распада является, по сути, двигателем, который приводит в движение вязкую текучую материю, составляющую мантию Земли. Это, в свою очередь, может приводить в движение тектонические плиты, вызывая землетрясения. И хотя учёные располагают моделями, которые позволяют прогнозировать, как много тепла генерируется внутри Земли, его точное измерение весьма непросто. И именно здесь могут помочь геонейтрино.

см. также: Теория происхождения космических лучей потерпела крах

Крошечные частицы

Чтобы выполнить эту задачу, исследователи из подземной лаборатории Гран Сассо, которая лежит на глубине более километра под горами Италии, следили за сигналами в огромном бассейне особой жидкости, которая мерцает, когда через неё проходят частицы, вроде протонов. Когда геонейтрино проходят через мерцающую жидкость, они сталкиваются с протонами и испускают позитроны и нейтроны, создавая хорошо различимый сигнал.

Многие из первоначально идентифицированных учёными частиц исходили на самом деле от ядерных реакторов атомных электростанций. Но измерив энергетические уровни нейтрино, они сумели выделить 30 процентов, которые исходят из мантии Земли, говорит Ианни.

Геонейтрино образуются в результате распада радиоактивных тория и урана, в ходе реакции, дающей точно известное количество тепла. В результате, количество обнаруженных частиц может дать подсказку о количестве радиоактивных элементов в земной мантии, и как следствие — о том, сколько тепла они генерируют. Это может помочь учёным углубить знания о тектонике земных плит, сообщает Ианни.

Но также это может и подтвердить теорию, что Земля сформировалась из солнечного вещества. Древние метеориты из ранних времён истории солнечной системы содержат определённое соотношение уран и тория, которое очень близко отражает состав поверхности Солнца. Сравнивая это соотношение с показателями внутренних слоёв Земли, учёные могут подтвердить, что Земля произошла от Солнца.

По материалам: LiveScience.com
Источник: Gearmix.ru