اولين اندازه گيري راديو اكتيويته هسته زمين

[goddess_s 16415]

گرماي خروجي از زمين باعث ميشود كه آهن مذاب به قسمت هاي خارجي تر رانده شود و موجب افزايش ميدان مغناطيسي زمين بشود. سوال اصلي اين است كه اين حرارت دقيقا از كجا ميآيد. اندازه گيري هاي گراديان حرارت از صخره هاي معادن به تخميني در حدود 30 تا 44 تراوات گرماي توليدي اين سياره منتهي شده است.

 

 

 

قسمتي از اين گرما توسط عناصر راديواكتيو توليد ميشود. زمين شناسان با مطالعه سنگ هاي آسماني قديي مقدار اورانيوم و توريم (thorium) را تخمين زده و محاسبه كرده اند كه 19 تراوات گرما از راديواكتيويته بوجود ميآيد.

 

 

 

بيل مك دانو (Bill McDonough ) زمين شناس دانشگاه ميريلند (Maryland ) ميگويد: " تا كنون چيز دقيقي در مورد مقدار اورانيوم داخل اين سياره نميدانيم. نامعلومات بنيادي هستند". يك راه براي كم كردن اين نامعلومي ها وجود دارد و آن پيداكردن آنتي نوترينو ها (antineutrinos) است. اين ذرات معادل ضد ماده اي ذرات بي بار و تقريبا بر جرم نوترينو هستند و وقتي اورانيوم يا توريم تبديل به سرب ميشوند بوجود ميآيند. اگركه آنتي نوترينو هاي زيادي از زمين در حال توليد هستند بايد بشود آنها را آشكار سازي كرد چونكه تقريبا از همه مواد عبور ميكنند.

 

اكنون در كاميوكاي ژاپن (Kamioka, Japan) يك آشكارساز آنتي نوترينو به نام KamLAND توانسته اين آنتي نوترينو ها را بشمارد. تيمي از دانشمندان بين المللي با آناليز داده ها ي اين آشكارساز فهميدند كه 16.2 ميليون آنتي نوترينو بر سانتيمترمربع بر زمان از هسته زمين بيرون ميآيد. آنها محاسبه كردند كه فعاليت هاي هسته اي بوجود آورنده اين ذرات ميتوانند تا 60 تراوات گرما توليد كنند اما معمولا حدود 24 تراوات است. جان ليرند (John Learned) از دانشگاه هاوايي (Hawaii in Manoa) ميگويد :" ما براي اولين بار اندازه گيري راديو اكتيويته كل زمين را انجام داده ايم. "

 

 

 

 

با آشكارسازي آنتي نوترينو هاي بيشتر در طول زمان ، KamLAND قادر خواهد بود يكبار براي هميشه تعيين كند كه آيا راديواكتيويته مسئول اصلي گرمايش زمين است يا منابع ديگري مثل جامد شدن آهن و نيكل مايع در بيرون هسته .

 

آنتي نوترينو ها ميتوانند ساختار تركيبي پوسته و جبه زمين را مشخص كنند و از اين طريق سرنخ هايي به دست زمين شناس دهند كه چگونه و چه موقع تشكيل شده اند. اما براي انجام اين كار ، آنها بايد بفهمند كه آنتي نوترينو ها دقيقا از كجا ميآيند و خود اين هم مجموعه اي از آشكارساز هاي را ميطلبد.

 

جان ليرند ميگويد " ما به سوي توموگرافي (tomography) كل زمين پيش ميرويم و هنوز در اولين گام ها هستيم.