Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων εντόπισε γεωνετρίνα βαθιά μέσα στο εσωτερικό της Γης. Η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να βοηθήσει τους γεωλόγους να κατανοήσουν πώς κάποιες αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό του πλανήτη μας, επηρεάζουν ορισμένα γεγονότα στην επιφάνεια του, όπως για παράδειγμα τους σεισμούς και τα ηφαίστεια. Κάποτε, οι επιστήμονες θα μπορούν να γνωρίζουν αρκετά για τις πηγές και τη ροή της θερμότητας μέσα στη Γη, ώστε να προβλέψουν γεγονότα όπως η πρόσφατη έκρηξη του ηφαιστείου στην Ισλανδία.
Οι επιστήμονες που ανήκουν στην Συνεργασία Borexino έχουν εντοπίσει τα γεωνετρίνα στο Εργαστήριο του Gran Sasso της Ιταλίας. Αυτή η σφαίρα από ανοξείδωτο ατσάλι είναι μέρος του ανιχνευτή των νετρίνων που χρησιμοποιείται στο επιστημονικό πρότζεκτ. Βρίσκεται περίπου ένα μίλι κάτω από την επιφάνεια του βουνού Gran Sasso περίπου 100 χιλιόμετρα έξω από τη Ρώμη
Η διαπίστωση αυτή, γίνεται από μια επιστημονική συνεργασία (Borexino Collaboration) στο Εργαστήριο που είναι στο Gran Sasso της Ιταλίας. Η εργασία αυτή βασίζεται σε μια παλαιότερη απόδειξη των λεγόμενων "γεω-νετρίνων", που λήφθηκαν κατά τη διάρκεια ενός ιαπωνικού πειράματος το 2005.
"Είναι ένα σημαντικό αποτέλεσμα", δήλωσε ο Frank Calaprice, καθηγητής Φυσικής στο Πρίνστον και ένας από τους συντάκτες της δημοσιευμένης μελέτης. “Δείχνει ότι τα γεωνετρίνα έχουν ανιχνευθεί και καθιερώνεται έτσι ένα νέο εργαλείο για τη μελέτη του εσωτερικού της Γης."
Το νετρίνα, τα οποία είναι χωρίς φορτίο, αδρανή και από τα θεμελιώδη σωματίδια της φύσης, εκπέμπονται από τον ήλιο και τις κοσμικές ακτίνες που εισέρχονται στη γήινη ατμόσφαιρα. Τα γεωνετρία είναι αντινετρίνα – η αντιύλη των νετρίνων και προέρχονται από την ραδιενεργό διάσπαση του ουρανίου, θορίου και του καλίου στον φλοιό της Γης καθώς και στον μανδύα του – το παχύ στρώμα που επεκτείνεται κάπου 3.000 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια.
Σε εργαστήρια όπως το Gran Sasso, οι ερευνητές χρησιμοποιούν όργανα που λειτουργούν ως "τηλεσκόπια" γεωνετρίνων, εξετάζοντας το εσωτερικό της Γης με τον εντοπισμό αυτών των περίεργων σωματιδίων.
Οι επιστήμονες αναμένουν ότι αυτά θα τους βοηθήσουν να κατανοήσουν καλύτερα από τι συνίσταται η ύλη βαθιά μέσα στη Γη. "Είναι μια πολύ σημαντική ανακάλυψη και υπόσχεται πολλά για μια καλύτερη κατανόηση της σύνθεσης της Γης και για το πώς λειτουργεί η Γη", δήλωσε ο Thomas Duffy, καθηγητής γεωεπιστημών στο Princeton, ο οποίος όμως δεν συμμετείχε στην έρευνα.
Οι γεωλόγοι βεβαίως θα ήθελαν να γνωρίζουν περισσότερα για τον κρίσιμο ρόλο των στοιχείων που διασπώνται, όπως είναι το ουράνιο και το θόριο, στη θέρμανση της Γης και τι είναι αυτό που προκαλεί την μεταφορά θερμότητας στον μανδύα της – την αργή, συνεχή ροή θερμών μετάλλων στο εσωτερικό που μεταφέρει θερμότητα από τα μεγάλα βάθη στην επιφάνεια της Γης. Με την μεταφορά της θερμότητας κινούνται και οι τεκτονικές πλάκες και φυσικά βλέπουμε όλα τα συνοδευτικά φαινόμενα τους στην επιφάνεια – ηπείρους που κινούνται, ο ωκεάνιος πυθμένας να εξαπλώνεται, να ξεσπούν τα ηφαίστεια και οι σεισμοί. Κανείς δεν ξέρει αν η ραδιενεργός διάσπαση είναι υπεύθυνη για την ενέργεια θέρμανσης ή είναι μόνο ένας παίκτης από τους πολλούς παράγοντες.
Η προέλευση της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται εντός της Γης είναι ένα από τα θεμελιώδη ερωτήματα της γεωλογίας, σύμφωνα με τον Calaprice. Η οριστική ανίχνευση των γεωνετρίνων στο πείραμα Borexino επιβεβαιώνει ότι η ραδιενέργεια συμβάλλει σε σημαντικό ποσοστό – ίσως το περισσότερο – της ενέργειας, τονίζει.
Το πείραμα Borexino πράγματι είχε σχεδιαστεί για την ανίχνευση χαμηλής ενέργειας ηλιακών νετρίνων κι όχι των γεωνετρίνων. "Αλλά συνειδητοποιήσαμε ότι το πείραμα είχε την ικανότητα να ανιχνεύει τα σωματίδια που έρχονται σε εμάς από τη ραδιενέργεια πολύ βαθιά από τη Γη”, είπε ο Cristiano Galbiati, καθηγητής της φυσικής και ένας από τους 13 συνεργάτες του Πρίνστον, μεταξύ των 88 επιστημόνων που εμπλέκονται στην έρευνα.
Το πρότζεκτ Borexino βρίσκεται σχεδόν ένα μίλι κάτω από την επιφάνεια του βουνού Gran Sasso περίπου 100 χιλιόμετρα έξω από την Ρώμη – ένα ιδανικό σημείο για τη μελέτη των νετρίνων διότι τα βράχια προστατεύουν τον ανιχνευτή από άλλους τύπους ακτινοβολίας και σωματίδια, που θα φτάνουν στην αισθητήρια διάταξη. Μεγάλο μέρος του πειράματος Borexino είναι η διαδικασία για την εξάλειψη του «θορύβου» της ακτινοβολίας υποβάθρου.
Τα νετρίνα είναι εμφανώς δύσκολο να ανιχνευθούν διότι συνήθως περνάνε μέσα από την ύλη, και σπανίως αλληλεπιδρούν με αυτή. Ο ανιχνευτής αποτελείται από μια σφαίρα νάιλον που περιέχει 1.000 τόνους ενός υγρού υδρογονάνθρακα. Μια σειρά από υπερευαίσθητους φωτοανιχνευτές βρίσκονται γύρω γύρω μέσα σε μια άλλη σφαίρα από ανοξείδωτο χάλυβα. Κι όλα αυτά είναι περιτριγυρισμένο από 2.400 τόνους νερού υψηλής καθαρότητας μέσα σε μια άλλη χαλύβδινη σφαίρα.
Τα ηλιακά νετρίνα παράγουν έναν τύπο σήματος όταν αυτά έρχονται σε επαφή με τον ανιχνευτή, ενώ τα γεωνετρίνα παράγουν έναν άλλο τύπο σήματος. Επειδή υπάρχουν χιλιάδες φορές λιγότερα γεωνετρίνα να κτυπήσουν τον ανιχνευτή, υπάρχουν λίγα μόνο γεγονότα που συμβαίνουν ανά έτος. Η εργασία των επιστημόνων περιγράφει τα αποτελέσματα δύο χρόνων, μέχρι το Δεκέμβριο του 2009. Το πείραμα φυσικά συνεχίζεται.
Ας πούμε τέλος ότι η σημασία των γεωνετρίνων τονίστηκε από τους επιστήμονες στη δεκαετία του 1960, και από μια καταλυτική μελέτη των Lawrence Krauss, Sheldon Glashow και David Schramm το 1994 τέθηκαν τα θεμέλια για αυτό το πεδίο. Το 2005, μια επιστημονική συνεργασία της Ιαπωνίας και των ΗΠΑ, η KamLAND, έκανα ένα πείραμα σε ένα ορυχείο στην Ιαπωνία όπου βρήκε μια υπερβολή στον αριθμό των χαμηλής ενέργειας αντνετρίνων.
Πηγή: ScienceDaily
Διαβάστε και τις σχετικές ειδήσεις
Leave a Comment