Имеет вес. Ученые измерили массу Земли при помощи элементарных частиц

Трое испанских ученых измерили вес Земли при помощи фундаментальных частиц — нейтрино. Исследование опубликовано в журнале Nature Physics.

Андреа Домини, Серджио Паломарес и Хорди Салвадо из Института корпускулярной физики и Института космических наук презентовали первое исследование плотности Земли на основе свойств нейтрино. Метод аналогичен рентгеновской фотографии или компьютерной томографии. Похожую технику ученые недавно использовали для обнаружения скрытой камеры в пирамиде Хеопса в Египте.

Как проходил эксперимент?

Исследование строилось на показаниях IceCube — крупнейшего нейтринного телескопа в мире, расположенного в Антарктиде. В результате получились цифры, сопоставимые с традиционными геофизическими методами.

Нейтрино — единственные известные частицы, которые могут пролетать сквозь Землю. Это возможно потому, что они практически не взаимодействуют с обычной материей, которую мы видим во Вселенной. Именно поэтому говорят, что нейтрино является «фантомной частицей», для их улавливания требуются огромные детекторы.

IceCube использует кубический километр льда от Южного полюса, чтобы захватить нейтрино с большей энергией, некоторые из которых образуются от самых экстремальных явлений в космосе, таких как черные дыры или сверхновые звезды.

Исследователи посчитали количество частиц на угол, под которым они попадали на детектор телескопа. А затем сравнили эти данные с показателями, которые были бы зафиксированы, если бы ниже детектора не находилась Земля.

В результате эксперимента получилась цифра в 5,972E24 кг — именно столько весит Земля при подсчете ее массы традиционным способом. При этом ядро весит немного больше принятого значения.

Для чего это нужно?

Опубликованная работа показывает, как нейтрино можно использовать для изучения структуры внутренней части планеты. Исследователи надеются, что эксперименты на основе данных IceCube позволят повысить точность исследования процессов в мантии и в земном ядре.