iPon Hírek

A Föld köpenyéből származó neutrínókat detektáltak

Dátum | 2015. 08. 18.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A Borexino nevű olaszországi részecskedetektor kutatói elsőként detektáltak a Föld köpenyében zajló radioaktív folyamatokban keletkező antineutrínókat. Bár hasonló geoneutrínókat már korábban is észleltek a szakértők, ez az első alkalom, hogy nagy biztonsággal állítható, a detektált részecskék nagyjából fele ténylegesen köpenyből, a másik fele pedig a kéregből származik. A Borexino-csapat tagjai ráadásul azzal kapcsolatban is becsléseket végeztek a friss adatok alapján, hogy mennyi hő keletkezik a földmélyi bomlások során. A kapott érték magasabb lett, mint várták, a kísérlet folytatása pedig annak felmérésében is segíthet, hogy mennyi radioaktív elem tárolódik bolygónk köpenyében. A szakértők által leginkább elfogadott elmélet szerint a radioaktív urán, tórium és kálium zöme a kéregben és a köpenyben található. A Föld térfogatának 84 százalékát kitevő köpeny vaskos kőzetrétege a mag és a kéreg között húzódik. A geofizika nagy rejtélyeinek egyike, hogy a Föld mélyéből kifelé sugárzó hőből mennyi származik a bolygó keletkezésének idejéből, és mennyi az urán−238, a tórium−232 és a kálium−40 radioaktív bomlásából.
A kérdés megválaszolására az egyik mód annak megállapítása lenne, hogy mennyi antineutrínó keletkezik ezen bomlási sorokban. Ezek az apró részecskék könnyedén áthatolnak a köpenyen és a kérgen, így a felszín közelében elhelyezett detektorokkal lehetséges észlelésük. A mért mennyiség alapján pedig az is megbecsülhető, hogy mennyi radioaktív elem bújik meg a mélyben. Az egyetlen problémát az jelenti, hogy a neutrínók nagyon közömbösek az anyaggal szemben, vagyis az útjukba kerülő részecskékkel csak ritkán kerülnek kölcsönhatásba. Ebből adódik, hogy még a neutrínó-kölcsönhatásokat gigantikus detektorokkal vizsgáló kísérletek is csak nagyon kevés észlelést képesek rögzíteni, a kevés adatból pedig csak nagyon bizonytalan következtetéseket lehet levonni. 2005-ben a KamLAND nevű japán neutrínódetektor fizikusai bejelentették, hogy 22 darab geoneutrínót detektáltak, míg a Borexino, amely 2007 óta üzemel, 2010-ig összesen 10 ilyen részecskét észlelt. Az azóta eltelt években mindkét műszer további geoneutrínókat talált, és együttes eredményeik alapján úgy tűnik, hogy a Földből kiáramló hő fele radioaktív bomlásból származik, ezt a becslést azonban, a már említett okokból nagyfokú bizonytalanság jellemzi.
A Borexino-detektor lelkét 300 tonnányi szerves folyadék adja, és a rendszert egy hegy alatt helyezték el, hogy a méréseket ne zavarják a kozmoszból érkező sugarak, hiszen ezek mellett elveszne a gyenge neutrínójel. Amikor a folyadék egy részecskéjébe antineutrínó üközik, az egy felvillanás kíséretében szóródik azon. Legutóbb megjelent tanulmányukban a Borexino kutatói 77 ilyen felvillanást elemeztek. A vizsgálatok alapján a 77 eseményből 53 mögött atomreaktorokban képződött antineutrínók állnak, a maradék 24 geoneutrínó pedig a Föld magjából és kérgéből egyaránt származhat. A kutatóknak ugyanakkor elég pontos elképzeléseik vannak azzal kapcsolatban, hogy mennyi urán és tórium van a kéregben, és ezen információk tudatában állítják azt, hogy az észlelt részecskék fele a köpenyből származik. A szakértők azzal kapcsolatban is megpróbáltak becslésekbe bocsátkozni, hogy a geoneutrínók közül mennyi származik az urán és mennyi a tórium bomlásából. (A kálium bomlásával ebben az esetben nem foglalkoztak, mert az ebből származó neutrínómennyiség gyakorlatilag észlelhetetlen a jelenlegi technikai feltételek mellett.) A vizsgálatok alapján úgy tűnik, hogy a korábbi modellekben a köpenyre felvázolt urán−tórium-arány helyes, ennek biztosabb elbírálásához azonban szintén további adatokra lesz szükség.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

7. ChoSimba
2015.08.18. 20:29
Akkor ezek után felteszem azt a költői kérdést, hogy ha nem lenne a bomláshő, akkor vajon milyen tektonikai folyamatok zajlanának a Földön ?
Mert gondolom a köpeny nem lenne ilyen forró és e miatt a kéreg is vastagabb lenne. És egyben merevebb is, nem olyan tojáshéj jellegűen vékony.
És ebből adódóan vajon mi lenne az élettel ? Mekkora szerepet játszik a tektonikai mozgásból adódó vulkanizmus ?
Igazából csak arra gondoltam, hogy az általunk ismert élethez lehet hogy szükséges a radioaktív anyagok bomlásából eredő hő, ami meggátolja a túl vastag kéreg létrejöttét.
Ez viszont tovább szűkítené az értelmes élet kialakulásának lehetőségét. Hiába az a sok bolygó, amit felfedezünk szinte nap mint nap. Nem elég a víz, nem elég a lakhatósági zóna, kell még hozzá radioaktív bomláshő is.
Persze tudom, erre nyilván senki nem fog érdemben válaszolni, majd talán a következő reinkarnációmban
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. ZSORRO
2015.08.18. 21:19
Engem az jobban foglalkoztat, hogyan állapítják meg, hogy az adott részecskék honnan származnak? Mert nem nagyon lépnek kölcsönhatásba más részecskék tehát lehet hogy a kozmoszból jön és áthatol az egész bolygón mire beleütközik valamibe.
A hő (akármiből is ered) elengedhetetlen az élethez, mert anélkül az adott bolygó lassan kihűlne és az nem tesz jót semminek .
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. kiskoller
2015.08.18. 21:36
Szerintem a bolygó felszínének édesmindegy, hogy forró-e a mag. A felszíni hő a Naptól jön.

ChoSimba:
Asimov pont ezt fogalmazta meg a regényeiben. Ezzel magyarázta, hogy bár máshol is kialakult élet az ő elképzelt galaxisában, csak a Földön fejlődött ki ennyire sokszínű élet, s mindez azért, mert a Föld kérge alatt rengeteg urán meg tórium van.

Aztán két droid radioaktív pusztasággá változtatta a Földet, ezt felhasználva.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. ChoSimba kisko...
2015.08.18. 21:45
Ó Asimov, imádtam olvasni Remélem öreg koromra szenilis leszek és akkor minden nap olvashatok Asimovot az újdonság erejével
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. tokyofej ChoSi...
2015.08.18. 21:48
Azt ne felejtsük el, hogyha nincs számos, kihalás-szintű esemény és egyéb földtörténeti csavar, akkor ma is a dinoszauruszoknál tartana az evolúció.
Nem olyan egyszerű a civilizált életet kifejleszteni, mint azt sokan gondolják.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. ThePoweR
2015.08.18. 21:57
Túl egyszerűen gondolkodtok. Az evolúció sosem áll meg. Ha dínók nem halnak ki akkor valami más lenne most ember helyett. Lenne rá idő bőven. Szóval attól hogy valahol az embernek elképzelhetetlen az élet vagy nagyon nehézkes még kifejlődhet valami olyan élőlény ami ott is meg tud élni. Lehet hogy nem is szén alapú létformák jönnének létre. Persze ez a legvalószínűbb, de nem lehet eldobni ezt a feltételezést sem.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. ChoSimba tokyo...
2015.08.18. 22:08
Azt nem tudhatod, hol tartana az evolúció. Lehet hogy gyíkszerű "emberek" lennének. Lehet hogy kifejlesztették volna a melegvérűséget, stb.
De az biztos, hogy nem ott, ahol 65 millió éve tartott.
65 millió év az 65 millió év, a természet szeret mutációsat játszani
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!