Tiedät, miltä röntgenkuvaus on merkitystä: menet lääkärin puoleen, pääset suureen koneeseen, hän asettaa lyijyliivin ja röntgensäteet ammuvat kehosi läpi muodostaen kuvan luuston rakenteesta. No, käyttämällä IceCube-neutriinodetektoria - samoin kuin muita neutriinodetektoreita tulemaan - voi olla mahdollista tehdä jotain hyvin samanlaista kuin tämä, mutta maapallon kanssa.
Fysiikan ja geologin yhteistyöryhmä ympäri maailmaa on ehdottanut, että rakentamalla etelänapaan neutriinodetektoria IceCube, pitäisi olla mahdollista saada erittäin tarkka kuva maan ytimestä käyttämällä maapallon läpi virtaavia neutriinoja toinen puoli. Heidän äskettäisessä julkaisussaan on oikeus Maan sisäisen rakenteen kuvantaminen ilmakehän neutriinoilla.
Neutriinot ovat hiukkasia, joiden massa on hyvin pieni ja jotka eivät ole vuorovaikutuksessa muun tyyppisten aineiden kanssa hyvin usein. Heistä on biljoonia miljardeja virtaamassa kehosi läpi juuri tällä sekunnilla, mutta älä huolestu: mahdollisuus, että ne ovat vuorovaikutuksessa minkä tahansa vartaloasi muodostavan protonin tai neutronin kanssa, on erittäin, erittäin pieni. Mitä suurempi neutriinoenergia on, sitä todennäköisemmin se on vuorovaikutuksessa hiukkasen kanssa, jolla on massa. Kun tämä tapahtuu, luodaan muiden hiukkasten kaskadi, ja tällä reaktiolla tuotettu hiukkas, jota kutsutaan muoniksi, voidaan havaita.
Neutrino-kaukoputket eivät näytä millään tavalla kuin keskimäärin katselevat kaukoputket; pikemminkin, ne koostuvat valtavasta ainetta, yleensä vettä tai jäätä. IceCube on juuri sellainen ilmaisin, joka koostuu yhdestä kuutiometristä jäästä etelänavalla. Jäässä on pieniä ilmaisimien "jousia", jotka on sijoitettu strategisesti jäihin, jotta voidaan havaita kuunien esiintyminen neutriinopartikkelien vuorovaikutuksesta. Ilmaisimen suuri massa lisää todennäköisyyttä löytää törmäykset neutriinojen ja muiden hiukkasten välillä.
Ajatus käyttää neutriinoja keinona kuvata maan sisätiloja on ollut olemassa jo yli 25 vuotta, mutta IceCube on ensimmäinen neutrino-teleskooppi, jolla on mahdollisuus havaita neutriinoja energioissa, jotka ovat tarpeen, jotta saadaan tarkka kuva ytimestä.
IceCuben käyttäminen maan sisäpuolen tarkasteluun lisäisi ymmärrystämme "ydin-vaipan siirtymästä" - "missä maan ydin kohtaa vaipan" - koska tämä menetelmä on tarkempi kuin menetelmät, joita käytetään tällä hetkellä arvioimaan maan sisäosaa Maa näyttää.
Tohtori Francis Halzen Wisconsinin yliopiston fysiikan laitokselta, eräs tutkimuksen tekijöistä, ehdottaa, että "voimme nähdä siirtymän" suoraan "eikä päätellä sitä jonkin verran epäsuoran tiedon, kuten Maapallon tietojen, analyysistä. ääniaallot. Kartoituksen tarkkuus liittyy suoraan kulmaresoluutioihimme neutriinon kautta Maan läpi kulkemalla tiellä. "
Aivan kuten röntgenkuvauksessa, jotkut maan läpi tulevista neutriinoista tukkeutuisi tiheällä ytimellä - kuten maan "luuranko" - samalla, kun ne, jotka virtaavat vaiheen läpi, joka on vähemmän tiheä, havaittaisiin kirjoittanut IceCube.
Vaikka IceCube-kaukoputki on vielä rakenteilla, se on jo alkanut ottaa dataa, ja sen parantaminen jatkuu vain, kun jäähän lisätään lisää ilmaisimia.
Dr. Halzen sanoi: ”IceCuben epätavallinen ominaisuus on, että käytämme osittain käytössä olevaa ilmaisinta rakentaessamme sitä. Olemme keränneet tähän ongelmaan liittyviä tietoja yli vuoden ja toivomme, että voimme käyttää puolta ilmaisimesta tämän vuoden helmikuusta alkaen, toisin sanoen uuden rakennuskauden jälkeen juuri alkaneen Antarktiksen kesän yli. ”
Kuvantamisen odotetaan valmistuvan missä tahansa seuraavan 3–10 vuoden aikana.
Lähde: Arxiv Paper
