211service.com
Hur neutrinostrålar kunde avslöja hålrum inuti jorden
Neutrinos är speciella partiklar. De har liten massa, utan laddning och finns i tre smaker. Dessa smaker är inte fixerade. Det konstiga med neutriner är att när de väl har skapats ändras de från en smak till en annan när de reser.
Det förbryllade länge fysiker. En neutrinos variation avgör hur den interagerar med materia. Fysiker byggde experiment för att upptäcka smaken som kommer ut från solen bara för att hitta mycket färre än de förväntade sig.
År 2001 löstes det mysteriet när de upptäckte att de saknade neutrinerna hade vänt, eller pendlat från en smak till en annan, under deras resa från solen till jorden.
Sedan dess har fysiker kämpat för att förstå neutrinoscillationer mer i detalj. Det visar sig att effekten är känslig för avståndet som neutrinonen har färdats och även för mängden materia partiklarna har passerat.
Det har gett Carlos Arguelles och kompisar vid det påvliga katolska universitetet i Peru i Lima en idé. De här killarna säger att neutrinoscillationer borde vara känsliga för förändringar i jordens densitet.
Så svängningarna i en stråle av neutriner som skapats vid en punkt på jorden och strålade genom jordskorpan till en annan punkt, borde avslöja information om varje förändring i densitet längs vägen.
Dessa killar är inte de första som antyder att en neutrinosstråle effektivt kan röntga jorden. Men de är de första att utforska storleken och formen på densitetsförändringarna som borde vara synliga med denna metod.
De säger att tekniken borde kunna upptäcka håligheter som är cirka 200 km breda eller större fyllda med vatten, järnbaserade mineraler eller till och med områden med laddningsansamlingar. De föreslår att detta kan ta så lite som 3 månader.
Det är intressant eftersom vissa seismologer föreslår att jordbävningar leder till ackumulering av laddning i specifika bergvolymer, så tekniken kan vara användbar för att studera detta.
Men det finns en viktigare faktor som driver intresset för detta arbete. Denna teknik kan också avslöja geologiska formationer som sannolikt innehåller olja och kan därför locka till sig betydande kommersiella investeringar.
En viktig fråga är dock om Arguelles och co har gjort realistiska antaganden i sin modell. Ett problem de står inför är att strålen av neutriner måste vara tillräckligt intensiv för att producera ett resultat inom en rimlig tidsperiod – säkert mindre än 18 månader.
För att uppnå detta måste Arguelle och co anta att det är möjligt att skapa balkar i en takt som är cirka 5000 gånger högre än vad som är möjligt idag.
Eftersom det inte alls är klart hur detta skulle kunna göras, är det en stor fluga i salvan.
Så även om den här tekniken ser möjlig ut i teorin, sätter den här typen av antaganden ett stort frågetecken över om det kommer att vara möjligt i praktiken inom överskådlig framtid.
Ref: arxiv.org/abs/1201.6080 : Söker efter hålrum med olika tätheter i jordskorpan med en lågenergi ν¯e β-stråle