Durchbruch: Neue Art der Blick nach innen Erde

Das Herz unseres Planeten ist weitgehend ein Rätsel, weil Wissenschaftler nicht dorthin oder sehen, was drin ist. Geologen haben nur ein Werkzeug, Seismologie, mit denen die innere Erde zu untersuchen.

Der Inhalt der Werkzeugtasche nur verdoppelt.

Zum ersten Mal haben Forscher winzige Teilchen genannt Geoneutrinos kommen aus den Tiefen der Erde entdeckt. Die Entdeckung wird voraussichtlich, fast wörtlich auf die Inhalte und Prozesse des Planeten Innenseiten beleuchten.

'' Es gibt immer noch viele Theorien darüber, was wirklich im Inneren der Erde '', sagte Giorgio Gratta, Physikprofessor an der Stanford University und Teil der 87-köpfigen Teams, das die Entdeckung gemacht. '' Wir verdoppeln die Anzahl der Werkzeuge plötzlich, die wir haben, verwenden nur seismische Wellen bis zu dem Punkt, wo wir im wesentlichen einfältigen chemische Analyse tun.''

Die Ergebnisse werden in der 28 Juli-Ausgabe der Fachzeitschrift Naturebeschrieben.

Den verborgenen Kern

Erdkern ist unglaublich heißen und dichten. Der äußere Teil des Kerns wird angenommen, dass Flüssigkeit, während intensiver Druck zwingt den inneren Kern aus Eisen solide sein. Die genaue Zusammensetzung des Kerns und der Unterlauf des Mantels, die den Kern umgeben, sind nicht bekannt.

Peering innen Geoneutrinos von KamLAND (links) und Struktur der Erde (rechts) erkannt.

"Wir wissen nur im Wesentlichen die Kruste des Planeten", erklärt Gratta. "Darüber hinaus ein paar Kilometer, Sie einfach keinen Zugriff."

Jahrelang haben Gratta und andere versucht, tief im Inneren der Erde durch das beobachten, was dabei herauskommt, sehen. Wissenschaftler wissen, dass die Planeten auf zweierlei Weise erhitzt wird. Übrig gebliebene Wärme aus der Planetenentstehung ist im Kern gespeichert und nach und nach veröffentlicht. Zweitens gibt den radioaktiven Zerfall von Gesteinen Wärme ab. Wissenschaftler wissen nicht, wie viel Wärme jeder Prozess beiträgt.

Aber sie wissen, wie wichtig ist die Frage. Die innere Hitze treibt vulkanische Aktivität und die wechselnden Kruste, führt zu Erdbeben. Hitze formt den Planeten.

Hier ist, wie sich herausstellte, um nützlich zu sein: Wenn Felsen radioaktiv zerfallen, subatomaren Teilchen genannt Geoneutrinos freigegeben sind.

Partikel, die Vertretung des Zerfalls von Uran und Thorium, insbesondere wurden in den neuen Experimenten durch eine japanische Apparat namens KamLAND erkannt.

Tiefen Eindruck

Neutrinos sind unsichtbar und fast schwerelos, so dass sie fast das gesamte Material tief durchdringen. Spotting sie ist unglaublich schwierig.

Der Detektor verwendet in der neuen Studie ist begraben unter einem Berg, um es vor anderen Neutrinos zu schützen, die aus dem Weltraum kommen. Es besteht aus 2.000 spezialisierte Lichtsensoren im Inneren ein 59-Fuß (18 Meter) Ballons mit, in Laien Begriffe, Babyöl, Benzol und einem fluoreszierenden Material gefüllt. Wenn ein Geoneutrino mit der Cocktail interagiert, strahlt es wenig Lichtblitz.

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In den letzten zwei Jahren entdeckte das Setup über eines der schwer fassbaren Geoneutrinos pro Monat. Jeder Geoneutrino trägt eine Signatur des chemischen Ursprungs.

Größere Detektoren, die Jahrzehnte in Zukunft aufgebaut werden könnte, könnte eine Geoneutrino abholen des Planeten tiefsten Aktivität jeden Tag und Hilfe Wissenschaftler festzunageln.

"Der erste Nachweis der Geoneutrinos unter unseren Füßen ein Wahrzeichen entsteht," schreibt University of Maryland Forscher William McDonough in einer Analyse der Entdeckung für die Zeitschrift. "Es wird bessere Abschätzung der Häufigkeiten und Verteilungen von radioaktiven Elementen auf der Erde und der Erde Wärme Gesamtbudgets ermöglichen."

Während das neue Tool unser Verständnis der Welt revolutionieren könnte, wird nicht über Nacht Lehrbücher umgeschrieben werden.

"Bevor die Revolution wirklich zum Tragen kommt, ich denke es wird einige Zeit dauern" Gratta warnte, "Ich nehme ein oder zwei Jahrzehnten, bevor wir mehr von diesen Detektoren und vielleicht größeren an der entsprechenden Stelle für Geophysik gebaut haben.''

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Was ist da unten Der Erdradius ist etwa 4.000 Meilen (6.400 Kilometer). Die Hauptschichten des Interieurs sind in absteigender Reihenfolge: Kruste, Mantel und Kern. Die dicke Kruste im Durchschnitt etwa 18 Meilen (30 Kilometer) unter den Kontinenten, aber ist nur etwa 3 Meilen (5 Kilometer) unter den Ozeanen. Es ist leicht und spröde und kann brechen. In der Tat ist es in mehr als einem Dutzend großen Platten gebrochen und mehrere kleinere diejenigen. Es ist, wo die meisten Erdbeben entstehen. Der Mantel ist flexibler – es fließt anstelle von Frakturen. Es reicht bis etwa 1.800 Meilen (2.900 Kilometer) unter der Oberfläche. Der Kern besteht aus einem festen inneren Kern und einen flüssigen äußeren Kern. Die Flüssigkeit enthält Eisen, das, wie es sich bewegt, das Erdmagnetfeld erzeugt. Die Kruste und oberen Mantel bilden die Lithosphäre, die in mehrere Platten aufgeteilt ist, die auf die heiße geschmolzene Mantel unten schweben. Quelle: LiveScience Berichterstattung