Лежа на солнце теплым летним днем, не всегда приходит осознание того, что большая часть типа исходит не от яркой звезды, а из глубины Земли. Данное тепло можно сопоставить с более чем трехкратным потреблением энергии во всем мире, оно движет важнейшими геологическими процессами, к примеру, перемещением тектонических плит и течением магмы у земной поверхности. Однако, несмотря на это, где именно появляется тепло недр Земли, до сих пор является загадкой.

Откуда берется тепло внутри планеты?

Полагается, что нейтрино конкретного типа представляет собой частицы с очень маленькой массой – излучаемые радиоактивными процессами в самой глубине Земли. Именно они и могут стать важным ключом к разгадке этой тайны. Дело в том, что их практически невозможно уловить. Однако в новом научном исследовании ученые описали способ, который может сработать.

Известные в настоящее время источники тепла в планете – это радиоактивный распад и остатки тепла с тех времен, когда наша Земля только формировалась. Величина нагрева от радиоактивности, рассчитанная с учетом измерений состава образцов горных пород, до сих пор не определена – от 25 до 90 процентов от общего количества тепла недр Земли.

Мельчайшие частицы

Самые мелкие элементы радиоактивных материалов обладают нестабильными ядрами, следовательно, они способны распадаться или расщепляться до стабильного состояния с выбросом радиоактивной энергии – часть ее преобразуется в тепло. Данная радиация состоит из разнообразных частиц конкретных энергий – в зависимости от того, какой именно материал их излучил, в том числе и нейтрино. Когда радиационные элементы подвергаются распаду в коре и мантии нашей планеты, они излучают геонейтрино. В сущности практически каждую секунду наша Земля излучает более триллиона триллионов данных мельчайших частиц в космическое пространство. Если бы удалось измерить их энергию, можно было бы сказать о том, какое именно вещество их производит, а, следовательно, и какой состав имеют недра Земли.

Источники радиоактивности

Главными источниками земной радиоактивности являются нестабильные разновидности урана, калия и тория – это стало известно при изучении образцов пород на глубине от 200 километров от поверхности. Что находится еще ниже этой отметки, неизвестно. Таким образом, геонейтрино, изучаемое при распаде урана, дает большее количество энергии, чем то, что излучается при расщеплении калия. Так, узнав энергию геонейтрино, мы могли бы судить, из какого именно типа радиоактивного материала они испускаются. По факту, это самый простой метод определения того, что именно находится внутри нашей планеты.

Но, к сожалению, обнаружить геонейтрино необычайно сложно. Вместо взаимодействия с обычным веществом – таким, как то, что находится в детекторах, они просто через него пролетают. Именно по этой причине потребовался огромный детектор под землей, наполненный 1000 тонн жидкости. Эти детекторы позволяют измерить нейтрино, регистрируя их столкновение с атомами в воде.