Землю взвесили при помощи нейтрино

31.10.2018

Физики впервые использовали данные о движении сверхлегких частиц нейтрино для определения крупномасштабных параметров всей планеты Земля, в том числе массы. Также ученым удалось получить информацию об изменении плотности среды от поверхности к ядру.

Они рождаются во множестве реакций, например, в центре звезд, ядерных реакторах на Земле и при взаимодействии космических лучей с атмосферой планеты. Нейтрино очень слабо взаимодействуют с обычным веществом, поэтому с большой вероятностью могут пролететь всю планету насквозь. Однако некоторые частицы все-таки поглощаются, что можно заметить из-за их высоких потоков. Это позволяет исследовать недра планеты, так как вероятность поглощения зависит от энергии частицы и пройденного пути.

В новой работе физики впервые смогли собрать достаточно статистики для определения параметров Земли только на основе данных о поглощении нейтрино. Работа была сделана на крупнейшем нейтринном детекторе IceCube на Южном полюсе в Антарктиде, который улавливал прошедшие сквозь толщу Земли частицы. Нейтрино, появившиеся у Северного полюса, для регистрации должны были пройти всю планету, в том числе ее ядро, а прилетевшие под большими углами пересекали только кору. Это позволило восстановить распределение массы во всем объеме.

Новый метод стал независимым дополнением к существующим способам определения свойств планеты по особенностям гравитационного поля и на основе распространения сейсмических волн, скорость которых зависит от плотности среды. Результаты всех методов согласуются и подтверждают верность современных представлений и строении Земли.

На данный момент нейтрино не позволили получить новую информацию о планете, однако в будущем это не исключено. Например, некоторые модели темной материи предполагают скапливание ее частиц центрах всех крупных тел, а расхождения в определении свойств ядра по гравитационному полю и поглощению нейтрино могут указать на наличие темной материи в ядре Земли.

<< Назад: Озоновый слой восстанавливается 31.10.2018

>> Вперед: Электричество из соленой воды с помощью двухслойной мембраны 30.10.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Смарт-часы Garmin Instinct 3 17.01.2025

Компания Garmin представила свои новые смарт-часы Instinct 3, которые являются последним поколением популярных часов для активного отдыха. Модель сочетает в себе высокую технологичность, улучшенную автономность и стильный дизайн, что делает ее идеальным выбором для людей, ведущих активный образ жизни. Garmin Instinct 3 предлагает улучшенные функции и отличную автономность, делая эти смарт-часы идеальными для любителей активного отдыха и экстремальных видов спорта. Это устройство сочетает в себе высокую прочность, функциональность и стиль, что делает его ценным аксессуаром для всех, кто хочет контролировать свое здоровье и оставаться на связи в любых условиях. Одной из главных особенностей Instinct 3 является наличие AMOLED-дисплея (или солнечного дисплея), который значительно улучшает визуальное восприятие и удобство использования устройства. Также новая версия получила металлическую рамку и встроенный фонарик, что добавляет дополнительную функциональность и делает часы более уни ...>>

Носить младенца удобнее слева 16.01.2025

Материнский инстинкт - удивительное явление, которое на протяжении тысячелетий помогает мамам заботиться о младенцах. Несмотря на развитие технологий и изменения образа жизни, многие аспекты ухода за детьми остаются неизменными. Одним из таких интуитивных действий является привычка держать ребенка на левой стороне тела. Как выяснили ученые, эта привычка связана не с доминирующей рукой, как предполагалось ранее, а с более глубокой биологической и эмоциональной причиной. Ношение ребенка на левой стороне обеспечивает ему большую безопасность и помогает установить тесную эмоциональную связь между матерью и младенцем. Правая половина мозга, управляющая левой стороной тела, отвечает за обработку эмоций и социальные сигналы. Когда ребенок находится с левой стороны, правое полушарие матери активнее реагирует на его мимику, плач и другие сигналы. Это позволяет маме быстрее распознавать и понимать эмоциональные состояния малыша, такие как страх, дискомфорт или радость. Такая связь особенно ...>>

Случайная новость из Архива В метеорите обнаружена самая древняя магнитная запись 17.04.2018 Группа исследователей Великобритании, Германии и Норвегии обнаружила, что железосодержащий материал под названием оливин, из которого состоит большинство метеоритов, содержит в себе "записи" магнитных полей, существовавших во время формирования Солнечной системы, порядка 4.6 миллиарда лет назад. Это является удивительным фактом, ведь оливин имеет неоднородные магнитные свойства, и он не очень хорошо подходит для хранения информации в магнитном виде. Тем не менее, изучение данного феномена может привести к пониманию роли магнитных полей в процессе формирования объектов Солнечной системы из протопланетарного диска. "Результаты наших исследований показывают, что следы магнитных полей, существовавших во время "рождения" Солнечной системы, содержатся в материале метеоритов, имеющихся в наших коллекциях" - рассказывает Джей Шах (Jay Shah), ведущий исследователь, - "Получив картину остаточной намагниченности мы можем получить информацию о древних магнитных полях, которые сыграли свою роль в формировании Солнечной системы из протопланетарного диска". В современной науке есть область, называемая палеомагнетизмом, главными объектами исследований которой являются древние скалы и другие материалы, которые прошли через цикл быстрого охлаждения во время их формирования. В недрах этих материалов сохранились образы намагниченности, которые являются отражением существовавших на момент их формирования магнитных полей. Расшифровав эту информацию, исследователи получают представление о магнитных полях и о некоторых процессах, в которых эти магнитные поля принимали участие. Основой палеомагнетизма является так называемая теория доменов Неля, согласно которой однородно намагниченные зерна материала могут сохранять свои свойства в геологическом масштабе времени. Однако теорема Неля ничего не говорит о неоднородно намагниченных зернах материала, а именно такая форма намагниченности и является самой информативной. Некоторые из ученых исследовали этот вопрос и нашли, что состояние намагниченности сохраняется долго и при ее неоднородном характере, тем не менее, точный ответ на этот вопрос так и не найден на сегодняшний день. Недавно полученные результаты указывают на то, что железосодержащие материалы могут сохранять неоднородную намагниченность на протяжении более 4 миллиардов лет. Во время исследований ученые нагрели оливин выше 300 градусов Цельсия, до самой высокой возможной температуры, при которой зерна магнитного материала еще сохраняют свои изначальные свойства. А для получения данных исследователи использовали несколько самых современных методов измерения и съемки карт распределения магнитных полей зернышек оливина, которые имеют диаметр в несколько сотен нанометров. "Я надеюсь, что наши исследования позволят нам лучше понять природу и значение информации, скрытой в сложных образах древнего остаточного намагничивания" - рассказывает Джей Шах, - "Это, в свою очередь, позволит нам исследовать магнитные поля, существовавшие в Солнечной системе в то время, когда Земля только начинала формироваться".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025