Jūs žinote, ką reiškia atlikti rentgenografiją: jūs einate pas gydytoją, įsėdate į didelę mašiną, ji užsideda švininę liemenę, o rentgeno spinduliai šaudo per jūsų kūną ir sudaro jūsų skeleto struktūros vaizdą. Na, naudojant „IceCube“ neutrinų detektorių - taip pat kaip ir kitus neutrinų detektorius - gali būti įmanoma padaryti kažką labai panašaus į šį, bet ir į Žemę.
Bendra viso pasaulio fizikų ir geologų komanda pasiūlė, kad pastačius „IceCube“ - neutrinų detektorių Pietų ašigalyje, turėtų būti įmanoma gauti labai tikslų žemės šerdies vaizdą, naudojant neutrinus, kurie teka per Žemę iš Kita pusė. Jų naujausias straipsnis yra teisus Vidinės žemės struktūros vaizdavimas atmosferos neutrinomis.
Neutrinai yra dalelės, turinčios labai mažą masę ir kurios nesąveikauja su kitų rūšių medžiagomis labai dažnai. Šią sekundę per jūsų kūną srautai trilijonai, bet nesijaudinkite: tikimybė, kad jie sąveikaus su protonu ar neutronu, kurie sudaro jūsų kūną, yra labai, labai maža. Kuo didesnė neutrino energija, tuo didesnė tikimybė, kad jis sąveikaus su dalele, turinčia masę. Tokiu atveju sukuriama kitų dalelių kaskada ir galima aptikti dalelę, vadinamą muonu, kurią sukuria ši reakcija.
Neutrino teleskopai neatrodo panašūs į jūsų vidutinius žiūrėjimo teleskopus; jie yra sudaryti iš didžiulio materijos bloko, dažniausiai vandens ar ledo. „IceCube“ yra tiesiog toks detektorius, sudarytas iš vieno kubinio kilometro ilgio ledo ties Pietų ašigaliu. Yra mažos detektorių „eilutės“, dedamos strategiškai į ledą, kad būtų galima užfiksuoti neutroninių dalelių sąveikos metu esančius muonus. Didelė detektoriaus masė padidina neutrinų ir kitų dalelių susidūrimo tikimybę.
Idėja naudoti neutrinus kaip vaizdą Žemės interjere kilo jau daugiau nei 25 metus, tačiau „IceCube“ yra pirmasis neutrinų teleskopas, galintis aptikti neutrinus energijomis, kurios reikalingos norint tiksliai įvertinti branduolio vaizdą.
„IceCube“ naudojimas apžvelgiant Žemės vidų padidins mūsų supratimą apie „šerdies ir mantijos perėjimą“ - „kai žemės šerdis atitinka mantiją“, nes šis metodas yra tikslesnis nei metodai, kurie šiuo metu naudojami įvertinti, kokia yra vidinė žemės dalis. Žemė atrodo.
Dr Francis Halzen iš Viskonsino universiteto Fizikos katedros, vienas iš tyrimo darbų bendraautorių, siūlo: „Mes galime pamatyti perėjimą„ tiesiogiai “, o ne daryti išvadą apie kai kuriuos netiesioginių duomenų, tokių kaip duomenys apie Žemę, analizę. garso bangos. Mūsų atvaizdavimo tikslumas yra tiesiogiai susijęs su mūsų kampine skiriamąja geba kelyje, kurį per žemę eina neutrinas. “
Panašiai kaip rentgeno spinduliuotėje, kai kuriuos neutrinus, patenkančius per Žemę, užstos tankus branduolys - kaip Žemės „skeletas“ -, tuo tarpu būtų aptikti tie, kurie teka per mantiją, kuri yra mažiau tanki. „IceCube“.
Nors „IceCube“ teleskopas dar tik statomas, jis jau pradėjo rinkti duomenis ir tik toliau tobulės, nes į ledo bus pridėta daugiau detektorių.
Dr Halzenas sakė: „Neįprastas„ IceCube “bruožas yra tas, kad mes statome iš dalies dislokuotą detektorių. Mes renkame duomenis, susijusius su šia problema daugiau nei vienerius metus, ir tikimės, kad pusę detektoriaus bus galima pradėti naudoti nuo vasario mėnesio, t. Y. Po naujo statybų sezono per ką tik prasidėjusią Antarktidos vasarą “.
Tikimasi, kad vaizdai bus baigti per ateinančius 3–10 metų.
Šaltinis: „Arxiv Paper“
