Физики впервые измерили массу Земли с помощью нейтрино
Крошечные частицы обеспечивают независимую проверку некоторых ключевых свойств планеты.
Впервые физики измерили массу планеты с помощью нейтрино, мельчайших субатомных частиц, которые могут проходить прямо сквозь всю планету. Исследователи использовали частицы, чтобы исследовать внутренности Земли, изучая, как плотность планеты изменяется от коры до ядра.
Как правило, ученые определяют массу и плотность Земли путем количественного определения гравитационного тяготения планеты и изучения сейсмических волн, которые проникают в земной шар. Нейтрино обеспечивают полностью независимую проверку свойств планеты.
Сделанный с использованием данных нейтринной обсерватории IceCube на Южном полюсе, новый планетарный профиль согласуется с традиционными измерениями, сообщило трио физиков 5 ноября в Nature Physics.
Для проведения измерений ученые изучили высокоэнергетические нейтрино, которые получались, когда протоны и другие энергетические частицы из космоса врезались в атмосферу Земли. Эти нейтрино могут просачиваться сквозь всю Землю, но иногда они врезаются в атомные ядра и поглощаются вместо этого. Насколько часто нейтрино останавливаются на своем пути, зависит от плотности материи, через которую они путешествуют.
Нейтрино, прибывшие на детектор IceCube под разными углами, исследовали различные слои Земли. Например, нейтрино, идущее с противоположной стороны планеты, на Северном полюсе, пройдет через земную кору, мантию и ядро, прежде чем достигнет Южного полюса. Но а частица, которая проникала под углом, могла проходить только через кору. Измеряя, сколько нейтрино приходило с разных направлений, команда предполагала плотность различных частей Земли и ее общую массу.
Техника не раскрыла пока ничего нового о планете. Но однажды это может помочь ученым определить, вся ли масса Земли происходит из обычной материи. Возможно, часть массы обусловлена?? тем, что избегает нейтрино, темной материей, неизвестной субстанцией, которая, по мнению ученых, должна существовать для учета недостающей массы, наблюдаемой при измерениях других галактик. Нейтрино могут помочь физикам раскрыть, содержит ли Земля такую?? темную материю.
