Посему никто и не знает, откуда берется половина тепла в недрах Почвы?

    Лежа на солнышке теплым летним утром, и не все время осознаешь, что существенное количество тепла истекает из глубины Почвы. Это же тепло эквивалентно наиболее чем трехкратному потреблению энергии всего мира и движет необходимыми геологическими действиями, таковыми как только движение тектонических плит и течение магмы у поверхности Почвы. Однако, невзирая на это же, где конкретно рождается перед началом половины сего тепла, останется загадкой.

    Числится, что нейтрино конкретного типа — частицы с очень малорослой толпой — излучаемые радиоактивными действиями в недрах Почвы, умеют предстать немаловажным ключом к решению данной потаенны. Неполадка в фолиант, что них практически нереально изловить. Однако в новейшей статье, размещенной в журнальчике Nature Communications, ученые выложили метод, который может сработать.

    Узнаваемые родники тепла в недрах Почвы — это же радиоактивный распад и остаточное тепло с тамошних времен, когда планетка лишь сформировалась. Размер нагрева от радиоактивности, рассчитанный на базе измерений состава образцов горных пород, пока что и не определен — 25-90% общего потока тепла.

    Неуловимые крупицы

    Атомы радиоактивных материалов имеют нестабильные ядра, а уж означает умеют расщепляться (разлагаться перед началом размеренного состояния) с выбросом радиации — часть которой превращается в тепло. Эта радиация состоит из разнообразных частиц конкретных энергий — в зависимости от тамошнего, какой же материал них испустил — включая нейтрино. Когда радиоактивные элементы разлагаются в коре и мантии Почвы, они испускают «геонейтрино». По большому счету, каждую одну секунду Планета земля излучает наиболее триллиона триллионов этаких частиц в космос. Измерение них энергии могло бы поведать об фолиант, какое вещество них осуществляет, а уж означает и об составе земных недр.

    Основными знаменитыми родниками радиоактивности на Планете земля являются нестабильные типы урана, тория и калия — это мы выяснили, изучая эталоны пород на глубине 200 км под поверхностью. Что прячется ниже данной глубины, невнятно. Мы знаем, что геонейтрино, излучаемые при распаде урана, имеют все больше энергии, чем излучаемые при распаде калия. Таким макаром, измеряя энергию геонейтрино, мы могли бы познать, из какого типа радиоактивного материала они истекают. Практически это же еще наиболее простейший метод узнать, что присутствует снутри Почвы, чем сверлить десятки км ниже поверхности планетки.

    К огорчению, геонейтрино очень мудрено найти. Заместо тамошнего дабы вести взаимодействие с обыденным раствором, этаким как только то, что снутри сенсоров, они ординарно пролетают сквозь него. Вот поэтому потребовался циклопический подземный сенсор, заполненный 1000 тонн воды, дабы в первый раз следить геонейтрино в 2003 году. Этакие сенсоры определяют нейтрино, регистрируя них столкновение с атомами в воды.

    С того времени только один альтернативный опыт смог следить геонейтрино, используя аналогичную технологию. Оба измерения считают, что порядка половины земного тепла, вызванного радиоактивностью (20 тераватт), можно растолковать распадом урана и тория. Родник оставшихся 50% останется безизвестным.

    Но измерения до сего времени и не сумели измерить вклад распада калия — нейтрино, излучаемые в этом процессе, имеют очень низменную энергию. Возможно эдак, что остальная часть тепла истекает из распада калия.

    Новейшие технологии

    Новейшие научные исследования дозволяют представить, что ученые умеют составить карту термических потоков со стороны помещений Почвы, измеряя направление, в каком приходят геонейтрино, также них энергию. Звучит ординарно, однако технологически эта задачка позарез непростая и просит новеньких способов обнаружения частиц.

    Ученые дают применять наполненные газом видеокамеры с сенсорами «временной проекции». Этакие сенсоры производят трехмерную картинку геонейтрино, сталкивающихся с газом снутри видеокамеры и выбивающих электрон из атома газа. Движение сего электрона можно выслеживать со временем, дабы нормализовать одно измерение процесса (время). Технологии визуализации с высоченным разрешением могли бы потом реконструировать два пространственных измерения движения сего электрона. В расходуемых в текущее время жидкостных сенсорах, крупицы, кои сталкиваются и разлетаются, проходят маленькую дистанцию (так как присутствуют в воды), и направление них нереально обусловить.

    Аналогичные сенсоры наименьших масштабов в текущее время употребляются для четкого измерения нейтринных взаимодействий и поиска черной материи. Ученые высчитали, что объем сенсора, нужный для обнаружения геонейтрино из радиоактивного калия, составит 20 тонн. Дабы адекватно картировать состав мантии с первого раза, он обязан быть в 10 раз массивнее. Прообраз этакого сенсора уже возведен и ведется работа над его масштабированием.

    Измерение геонейтрино таким макаром может посодействовать показать термической поток в недрах Почвы. Это же поможет нам осознать эволюцию внутридомового ядра методом оценки концентрации радиоактивных частей. Это же могло бы а также посодействовать разгадать давнишнюю тайну тамошнего родника тепла, который обеспечивает конвекцию (перенос тепла движением жидкостей) во наружном ядре, которое генерирует геомагнитное поле Почвы. Это же поле имеет актуально значимое значение для сохранения нашей атмосферы, которая предохраняет жизнь на Планете земля от вредоносного излучения солнца.

    Достаточно удивительно, что мы эдак не достаточно знаем об происходящем под планетой земля, однако мы продолжаем обследовать. Что гораздо умеют скрывать потаенные недра нашей планетки?