Seltsame Antimaterie-Teilchen entdeckt tief unter der Erde

Tief in die Erde innen, Wissenschaftler berichten wurden exotische Antimaterie Partikel erkannt.

Diese Teilchen, die vermutlich durch radioaktiven Zerfall in Erde zu führen, zu studieren könnte helfen Wissenschaftlern besser zu verstehen, wie der Wärmefluss im Inneren unseres Planeten Oberfläche Veranstaltungen wie Vulkane und Erdbeben betroffen.

Die Teilchen, genannt Geoneutrinos, erfolgt eine seltsame Art von Materie, Antimaterie, die Eigenschaften gegenüber denen der normalen Materie hat genannt. Wenn ein regelmäßiger Teilchen, wie ein Elektron, mit seinem Partner von Antimaterie, genannt ein Positron trifft vernichten die beiden einander in eine energetische Explosion.

Geoneutrinos sind die Antimaterie-Partner von Neutrinos, die sehr leicht sind, neutral geladene Teilchen, die erstellt werden, in der Sonne, und wenn ein kosmischer Strahl eine normalen Atom trifft. Eine frühere Projekt namens KamLAND in Japan fanden die ersten Anzeichen einer möglichen Geoneutrinos in 2005.

Riesigen Stahlkugel

Der Geoneutrinos in eine Nylon-Kugel-Detektor mit 1.000 Tonnen einer Kohlenwasserstoff Flüssigkeit entdeckten Forscher in der Borexino Zusammenarbeit am Gran Sasso National Laboratory des italienischen Instituts für Kernphysik. Dieser Bereich ist in einer größeren Edelstahl-Kugel in dem Array Gromer Photodetektoren zeigen im Inneren Nylon Globe ummantelt. Beide dieser Schichten sind in einer dritten 45 Fuß (13,7 m) Durchmesser Stahl-Kugel mit 2.400 Tonnen hochgereinigtes Wasser eingeschlossen.

Das ganze Experiment begraben ist fast eine Meile (1,6 km) unter der Oberfläche des Berges Gran Sasso in Italien. [Bild von riesigen Stahlkugel]

Alle diese Befestigungen dienen, das Experiment erkennen nichts anderes als Neutrinos und Geoneutrinos zu schützen. Diese Partikel sind unglaublich schwer zu finden, weil sie durch fast alles passieren, ohne in irgendeiner Weise zu interagieren. Über ein ganzes Jahr lang auf der Suche nach den flüchtigen Geoneutrinos entdeckt das Experiment nur wenige Signale. Die Erkennung von solaren Neutrinos, die ein anderes Muster produziert, ist etwas häufiger.

Die Forscher detaillierte Ergebnisse aus zwei Jahren Betrieb – bis Dezember 2009 – in einer Publikation in der April-Ausgabe der Zeitschrift Physics Letters B.

"Dies ist ein wichtiges Ergebnis", sagte Forscher Frank Calaprice, ein Physiker an der Princeton University in New Jersey, in einer Erklärung. "Es zeigt, dass Geoneutrinos erkannt wurden und fest ein neues Tool etabliert um das Innere der Erde zu studieren."

Innere Wärme der Erde

Geoneutrinos werden gedacht, um von den radioaktiven Zerfall von Uran, Thorium und Kalium in der Erdkruste (die äußerste Schicht) gebildet werden und Mantel (die Schicht darunter 1.800 Meilen oder 2.900 km unter der Oberfläche verlängern).

Die Forscher hoffen, dass durch das Studium der Geoneutrinos, sie erfahren mehr über wie verfallenden Elemente hinzufügen, die Hitze unter der Erdoberfläche und Einfluss auf Prozesse wie Konvektion im Erdmantel. Radioaktiven Zerfall dominiert die Heizung in dieser Schicht, ob lediglich die Wärme aus anderen Quellen hinzugefügt ist eine offene Frage.

Konvektion ist ein Prozess der Vermischung Wärme angetrieben, der einen Fluss von heißes Gestein aus der Tiefe in den Innenraum bis zu der Oberfläche des Planeten drückt. Dies treibt Plattentektonik, Verschiebung der Kontinente, die Verbreitung der Meeresboden und verursacht Vulkane ausbrechen und Erdbeben zu zittern.

Die Ergebnisse der neuen Studie deuten darauf hin, dass die Radioaktivität in Erde wahrscheinlich einen erheblichen Anteil der Wärme in den Mantel trägt, sagte Calaprice.

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