Троє іспанських вчених виміряли вагу Землі за допомогою фундаментальних частинок — нейтрино. Дослідження опубліковане в журналі Nature Physics.
Universitat de València
Андреа Доміні, Серджіо Паломарес і Хорді Салвадо з Інституту нової фізики та Інституту космічних наук презентували перше дослідження щільності Землі на основі властивостей нейтрино. Метод аналогічний рентгенівській фотографії або компʼютерній томографії. Схожу техніку вчені нещодавно використовували для виявлення прихованої камери в піраміді Хеопса в Єгипті.
Як проходив експеримент?
Дослідження будувалося на свідченнях IceCube — найбільшого нейтринного телескопа у світі, розташованого в Антарктиді. У результаті вийшли цифри, зіставні з традиційними геофізичними методами.
Icecube / NSF
Нейтрино — єдині відомі частинки, які можуть пролітати крізь Землю. Це можливо тому, що вони практично не взаємодіють зі звичайною матерією, яку ми бачимо у Всесвіті. Саме тому кажуть, що нейтрино є «фантомною часткою», для їх фіксування необхідні величезні детектори.
IceCube використовує кубічний кілометр льоду від Південного полюса, щоб захопити нейтрино з більшою енергією, деякі з них утворюються від самих екстремальних явищ в космосі, таких як чорні діри або наднові зірки.
Дослідники порахували кількість частинок на кут, під яким вони потрапляли на детектор телескопа. А потім порівняли ці дані з показниками, які були б зафіксовані, якби нижче детектора не знаходилася Земля.
У результаті експерименту вийшла цифра 5,972E24 кг — саме стільки важить Земля при підрахунку її маси традиційним способом. При цьому ядро важить трохи більше прийнятого значення.
Для чого це потрібно?
Опублікована робота показує, як нейтрино можна використовувати для вивчення структури внутрішньої частини планети. Дослідники сподіваються, що експерименти на основі даних IceCube дозволять підвищити точність дослідження процесів у мантії і в земному ядрі.