Jak wiązki neutrin mogą ujawniać wnęki wewnątrz Ziemi?

Neutrina to osobliwe cząstki. Mają niewielką masę, są bezpłatne i występują w trzech smakach. Te smaki nie są stałe. Dziwne w przypadku neutrin jest to, że raz stworzone, zmieniają się z jednego smaku na inny podczas podróży.

Przez długi czas zastanawiało to fizyków. Odmiana neutrina określa, w jaki sposób oddziałuje ono z materią. Fizycy zbudowali eksperymenty, aby wykryć zapach wydobywający się ze Słońca, ale znaleźli znacznie mniej, niż się spodziewali.

W 2001 roku tajemnica ta została rozwiązana, kiedy odkryli, że brakujące neutrina przeskakiwały lub oscylowały z jednego smaku na drugi podczas ich podróży ze Słońca na Ziemię.

Od tego czasu fizycy starają się bardziej szczegółowo zrozumieć oscylacje neutrin. Okazuje się, że efekt jest wrażliwy na odległość, jaką przebyły neutrina, a także na ilość materii, przez którą przeszły cząstki.

To dało pomysł Carlosowi Arguellesowi i kumplom z Papieskiego Katolickiego Uniwersytetu Peru w Limie. Ci goście twierdzą, że oscylacje neutrin powinny być wrażliwe na zmiany gęstości Ziemi.

Tak więc oscylacje wiązki neutrin wytworzonej w jednym punkcie na Ziemi i przepuszczonej przez skorupę do innego punktu, powinny ujawnić informacje o każdej zmianie gęstości po drodze.

Ci goście nie są pierwszymi, którzy sugerują, że wiązka neutrin może skutecznie prześwietlić Ziemię. Ale jako pierwsi zbadali wielkość i kształt zmian gęstości, które powinny być widoczne za pomocą tej metody.

Mówią, że technika powinna być w stanie wykryć wgłębienia o średnicy około 200 km lub większe wypełnione wodą, minerałami na bazie żelaza, a nawet obszary nagromadzenia ładunków. Sugerują, że może to zająć zaledwie 3 miesiące.

Jest to interesujące, ponieważ niektórzy sejsmolodzy sugerują, że trzęsienia ziemi prowadzą do akumulacji ładunku w określonych objętościach skał, więc technika może być przydatna do badania tego.

Ale jest ważniejszy czynnik napędzający zainteresowanie tą pracą. Technika ta może również ujawnić formacje geologiczne, które mogą zawierać ropę, a tym samym przyciągnąć znaczne inwestycje komercyjne.

Ważnym pytaniem jest jednak, czy Arguelles i spółka przyjęli realistyczne założenia w swoim modelu. Jednym z problemów, z którymi się borykają, jest to, że wiązka neutrin musi być wystarczająco intensywna, aby uzyskać wynik w rozsądnym czasie – z pewnością krótszym niż 18 miesięcy.

Aby to osiągnąć, Arguelle i spółka muszą założyć, że możliwe jest tworzenie belek z szybkością około 5000 razy wyższą niż jest to osiągalne obecnie.

Ponieważ wcale nie jest jasne, jak można to zrobić, to wielka mucha w maści.

Tak więc, chociaż ta technika wydaje się możliwa w teorii, tego rodzaju założenie stawia duży znak zapytania, czy będzie to możliwe w praktyce w przewidywalnej przyszłości.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1201.6080 : Poszukiwanie wnęk o różnej gęstości w skorupie ziemskiej za pomocą niskoenergetycznej wiązki β

ukryć