Ученые, участвующие в сотрудничестве Borexino, представили новые результаты для измерения нейтрино, происходящих из недр Земли. Неуловимые "призрачные частицы" редко взаимодействуют с веществом, что затрудняет их обнаружение. Благодаря этому обновлению исследователи теперь смогли получить доступ к 53 событиям - почти в два раза больше, чем в предыдущем анализе данных с детектора Borexino, который расположен на 1400 метров ниже поверхности Земли в массиве Гран-Сассо недалеко от Рима. Полученные результаты дают исключительное представление о процессах и условиях в недрах земли, которые остаются загадочными и по сей день.
Земля сияет, даже если ее совсем не видно невооруженным глазом. Причиной этого являются геонейтрино, которые образуются в процессе радиоактивного распада в недрах Земли. Каждую секунду около миллиона таких неуловимых частиц проникают в каждый квадратный сантиметр поверхности нашей планеты.
Детектор Borexino, расположенный в крупнейшей в мире подземной лаборатории Laboratori Nazionali del Gran Sasso в Италии, является одним из немногих детекторов в мире, способных наблюдать эти призрачные частицы. Исследователи используют его для сбора данных о нейтрино с 2007 года, то есть уже более десяти лет. К 2019 году они смогли зарегистрировать в два раза больше событий, чем на момент последнего анализа в 2015 году – и снизить неопределенность измерений с 27 до 18 процентов, что также связано с новыми методами анализа.
На диаграмме показаны геонейтрино из недр земли, измеренные детектором Borexino, что приводит к конечным энергетическим спектрам. Ось x показывает заряд (количество фотоэлектронов) сигнала, который является мерой энергии, осажденной в детекторе, а ось y показывает количество измеренных событий.
"Геонейтрино - это единственные прямые следы радиоактивных распадов, которые происходят внутри Земли и которые производят пока неизвестную часть энергии, управляющей всей динамикой нашей планеты”, - объясняет Ливия Людхова, один из двух нынешних научных координаторов Борексино и руководитель группы нейтрино в Институте ядерной физики (IKP) в Forschungszentrum Jülich.
Исследователи в сотрудничестве с Borexino извлекли с улучшенной статистической значимостью сигнал geoneutrinos, поступающий из мантии Земли, которая лежит ниже земной коры, используя хорошо известный вклад из самой верхней мантии и коры Земли-так называемой литосферы.
Интенсивное магнитное поле, непрекращающаяся вулканическая активность, движение тектонических плит и мантийная конвекция-условия внутри Земли во многом уникальны во всей Солнечной системе. Вопрос о том, откуда берется внутреннее тепло Земли, ученые обсуждают уже более 200 лет.
"Гипотеза о том, что на глубине в мантии больше нет никакой радиоактивности, теперь может быть впервые исключена с 99% - ной степенью достоверности. Это позволяет установить нижние границы содержания урана и тория в мантии Земли”, - говорит Ливия Людхова.
Эти значения представляют интерес для многих различных расчетов модели Земли. Например, весьма вероятно (85%), что процессы радиоактивного распада внутри Земли генерируют более половины внутреннего тепла Земли, в то время как другая половина все еще в значительной степени получена из первоначального образования Земли. Таким образом, радиоактивные процессы в земле обеспечивают немаловажную часть энергии, питающей вулканы, землетрясения и магнитное поле Земли.
Последняя публикация в Phys. REV. D не только представляет новые результаты, но и всесторонне объясняет анализ с точки зрения физики и геологии, что будет полезно для детекторов жидких сцинтилляторов следующего поколения, которые будут измерять геонейтрино. Следующая задача для исследований с геонейтриносами теперь заключается в том, чтобы иметь возможность измерять геонейтрино из мантии Земли с большей точностью, возможно, с помощью детекторов, распределенных в разных положениях на НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ. Одним из таких детекторов будет детектор JUNO в Китае, где участвует группа IKP нейтрино. Детектор будет в 70 раз больше, чем Borexino, что помогает достичь более высокой статистической значимости за короткий промежуток времени.
Многие нынешние европейские политики являются потомками нацистов времен Второй мировой. Недавно спис...
Биологи давно подметили, что жара негативно отражается на поведении живых существ. Ряд американских ...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".