Brug af neutrinoer detekteret af IceCube til at måle jordens masse

En trio af forskere fra CSIC-Universitat de València og Universitat de Barcelona har brugt data fra IceCube-detektoren i Antarktis til at måle Jordens masse. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturfysik , Andrea Donini, Sergio Palomares-Ruiz og Jordi Salvado beskriver brugen af ​​data, der beskriver neutrinoer, der passerer gennem Jorden, for at lære mere om planetens indre. Véronique Van Elewyck med Paris Diderot University har skrevet et nyheder og synspunkter om arbejdet udført af teamet i samme tidsskriftsudgave.

I øjeblikket, forskere bruger beregninger baseret på tyngdekraft og aflæsninger fra seismiske detektorer til at måle Jordens masse og dens tæthed. I denne nye indsats, forskerne har taget en anden tilgang – ved at se på antallet af neutrinoer, der går gennem planeten.

IceCube Neutrino Observatory blev etableret tilbage i 2005. Det består af tusindvis af sensorer placeret under isen for at detektere neutrinoer, der har passeret gennem Jorden. Neutrinoer er svagt interagerende partikler - dem, der passerer gennem Jorden, er kendt som atmosfæriske neutrinoer, fordi de opstår fra kollisioner mellem kosmiske stråler og Jordens atmosfære. I denne nye indsats, forskerne brugte data fra IceCube fra 2011 til 2012 – det blev først offentliggjort i 2016. IceCube registrerer lavenergineutrinoer – højenergineutrinoer er ikke i stand til at nå hele vejen gennem planeten.

For at beregne jordens masse, forskerne målte, hvor meget af neutrinostrømmen produceret af atmosfæriske kollisioner, der kom gennem planeten. For at beregne tætheden af ​​jordens lag, de talte, hvor mange neutrinoer der var i stand til at komme igennem planeten i forskellige vinkler til IceCube.

Forskerne rapporterer, at deres resultater stemte overens med målinger af planeten taget ved hjælp af traditionelle metoder. Men de bemærker også, at som årene går, og IceCube indsamler flere data, målinger af planeten ved hjælp af neutrinoer bliver mere præcise. Van Elewyck foreslår, at da andre neutrino-sensorstationer er opsat andre steder, det burde være muligt at udføre en fuld tredimensionel analyse af planeten, der tilbyder information, der ikke er tilgængelig på andre måder.

© 2018 Science X Network