Geisterhafte Teilchen unter Erde erkannt

Mit riesigen Fässern mit organische Flüssigkeit begraben unter einem Berg in Italien, haben Wissenschaftler werfen neues Licht auf die Ursprünge der geisterhafte Teilchen, sogenannte Neutrinos, die von der Erde erzeugt.

Diese Forschung könnte Ausbeute Einblicke in welche radioaktiven Elemente tief in der Erde liegen und wie sie Einfluss auf die Buttermenge des Erdmagnetfeldes Innereien, hinzugefügt Forscher.

Neutrinos sind Elementarteilchen durch Kernreaktionen und den radioaktiven Zerfall von instabilen Atomen erzeugt. Sie sind verschwindend klein – 500.000-Mal leichter als das Elektron.

Neutrinos besitzen keine elektrischen Ladung und nur selten mit anderen Teilchen zu interagieren, so dass sie leicht durch Materie rutschen können – ein Lichtjahr im Wert von Blei, gleich etwa 5,8 Billionen Meilen (9,5 Billionen Kilometer) nur etwa die Hälfte der Neutrinos fliegen durch es aufhören würde. Dennoch schlagen Neutrinos gelegentlich Atome. In diesem Fall geben sie verräterische Lichtblitze, welche Wissenschaftler zuvor gesehen haben, um die Partikel Existenz zu bestätigen.

Der Zerfall radioaktiver Elemente im Inneren der Erde sendet Streams von Neutrinos, die Wissenschaftler auf der Erdoberfläche erkennen kann. Diese "Geoneutrinos" bieten neue Einblicke ins Innere des Planeten. Zum Beispiel, obwohl ein Großteil der Erde innerer Hitze von der gewaltsamen Entstehung übrig bleibt, einiges davon kommt auch aus dem Zerfall radioaktiver Elemente. Aber wieviel ist niemand sicher. Geoneutrinos offenbaren kann, welche verschiedene radioaktive Isotope im gesamten inneren Erde verstreut sind und wie ihre Wärme beeinflusst geologische Aktivität wie die Strömung von Rock und alle sich daraus ergebenden Erdbeben und Vulkanen. [5 mysteriöse Teilchen, die unter der Erdoberfläche lauern können]

"Wärmequellen produzieren Bewegungen der großen Menge an Material, [s]", sagte Co-Studienautor Aldo Ianni, eine experimentelle Teilchenphysiker am Gran Sasso National Laboratory in Italien.

Um Geoneutrinos zu erkennen, beschäftigt Ianni und seine Kollegen den Borexino-Neutrino-Detektor am Gran Sasso National Laboratory. Dieses Instrument verwendet mehr als 2.200 Sensoren, um die Lichtblitze vor Ort, die Neutrinos in äußerst seltenen Fällen abgeben, in denen sie mit knapp 300 Tonnen einer speziellen organischen Flüssigkeit interagieren. All dies befindet sich in der Mitte einer großen Kugel umgeben von 2.400 Tonnen reines Wasser ca. 1 Meile (1,5 km) unter den Apennin.

Die Forscher jetzt melden den umfassendsten Satz von Daten noch für Geoneutrinos gesammelt. Nach der Analyse 2.056 Tage Borexino Messungen, entdeckt sie etwa 24 Geoneutrinos. Sie detailliert ihre Ergebnisse online-7. August in der Zeitschrift Physical Review D.

Analyse der Energien der dieser Geoneutrinos schlägt über 11 kamen aus dem Erdmantel (die heißen, felsigen Schicht eingeklemmt zwischen Kern und Kruste) und etwa 13 aus der Erdkruste, Ianni sagte. Der Geoneutrinos, die die Wissenschaftler bisher erkannt haben vermuten, dass etwa 70 Prozent der Wärme in das Innere der Erde aufgrund der Radioaktivität, zwar gibt es viel Unsicherheit, dass Anzahl, Ianni Leben Wissenschaft erzählt. Um genauere Ergebnisse zu erhalten, müssten sie sammeln Daten für fast weitere 17 Jahre, sagte er.

Ianni sagte, dass in der Zukunft Wissenschaftler mehrere Geoneutrino Detektoren um die Erde legen könnte. Dies könnte dazu beitragen, dass Forscher erkennen, wo radioaktive Elemente verteilt das Innere der Erde, zu helfen, genau wie die Wärme der Erde Eigenleistung beeinflusst.

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