יכול לחשוף כמה דלק כדור הארץ נותר טנק

כוכב הלכת שלנו מקבל הרבה מהאנרגיה שלו מהשמש, אבל חלק מהתופעות הטבעיות החשובות ביותר של כדור הארץ - כמו טקטוניית צלחת והשדה המגנטי - מסתמכים על דלק שמאוחסן עמוק בתוך כדור הארץ. ובעוד הגיאולוגים העריכו מזמן כמה דלק זה נשאר כדי לשמור על כדור הארץ פועל, המציאות היא כי אין לנו באמת מושג כמה נשארנו. אבל עכשיו, הודות לניסוי נינטראלי של אנטיאטרינוסים, ייתכן שתהיה לנו תשובה בתוך עשור.

כאשר אנו מדברים על הדלק של כדור הארץ, אנחנו לא עוסקים בדלקים מאובנים או בחומרים אחרים שבני אדם מוציאים ושורפים לאנרגיה. במקום זאת, אנו עוסקים במשהו הרבה יותר בסיסי, שילוב של אנרגיה קדמונית מהיווצרות כדור הארץ ואנרגיה גרעינית הנוצרת על ידי ריקבון של גורמים רדיואקטיביים. לדעת כמה כדור הארץ עזב יהיה להבהיר שאלות בסיסיות על איך הפלנטה שלנו עובד.

"אנחנו יכולים לקבל פרספקטיבה פשוטה - אנחנו צריכים לדעת אם אנחנו" פועל על ריק "או שיש לנו הרבה דלק לנהוג את המנוע של כדור הארץ," ויליאם McDonough, גיאולוג באוניברסיטת מרילנד חלק מהחוקרים מחפשים למדוד את אספקת הדלק של כדור הארץ, אמר הפוך. "לפני כ -150 שנה אנשים שאלו כמה זמן תזרח השמש. זה הוביל לשאלות על הפרטים של התהליך הזוהר (כלומר, שריפת הגרעין בליבת השמש). זה גם הוביל סקרנות בסיסית דומה על כדור הארץ."

השיטה בפועל המעורבת כאן היא קוצנית לקיצוניות. התוכנית היא למדוד חלקיקים בשם geoneutrinos, סוג מיוחד של antineutrino הנפלטים על ידי ריקבון של גורמים רדיואקטיביים כמו אורניום ותוריום. כאשר אלה geoneutrinos מתנגשים עם אטום מימן בגלאי, חתימה מסגיר מאפשר לחוקרים לקמפל את כל האירועים להעריך את שיעור ריקבון רדיואקטיבי בתוך כדור הארץ, אשר בתורו יאפשר להם להעריך את אספקת הדלק של כדור הארץ.

"אפס זוהה אירועים בשנה היה החיים שלי לפני 2005."

זה הכל טוב וטוב, אבל חלקיקים תת אטומיים כמו זעירים אינטראקציה חלש כמו geoneutrinos לא קל לזהות. אתה צריך גלאי בגודל של מבנה קטן קבור מטר וחצי כדי להגן עליו מפני נייטרינים קוסמיים כי יהיה לבלגן את המדידות. גם אז, אנחנו בממוצע רק על 16 sightings מדי שנה עם גלאים הנוכחי. שוב, קטלני עד קיצוני, ואפילו 16 שנה הוא שיפור על איך הדברים היו פעם.

"אפס זוהה אירועים בשנה היה החיים שלי לפני 2005," אמר מקדונלד. אבל המספר עומד לקפוץ בצורה גדולה, כמו שלושה גלאים חדשים מסיבי בסין ובקנדה צפויים לדחוף את מספר הגילויים השנתי מעל 500. כמה שנים בשווי של נתונים פירושו פוטנציאל אלפי נקודות נתונים, יותר מאשר מספיק עבור החוקרים להתחיל להרגיש בטוח לגבי שיעור תוריום וחרב אורניום. "ניסויים אלה נמשכים עשור או עשורים ולכן אנו מגדילים את מספר התצפיות שלנו על ידי 1000 + מדי שנתיים! זה מה שחשוב ".

זה סוג של דבר, ברגע שהתגלה, אנו מוצאים את זה מדהים כי אנחנו אף פעם לא ידענו את זה מלכתחילה

יש הרבה מדע בסיסי טוב לעשות כאן, כמו McDonough וחבריו החוקרים מקווים להיות מסוגל לחקור שאלות גדולות על הסיפור של מיליארד שנה כדור הארץ, כמה מהר זה שורף את הדלק שלה וכמה נשאר. תשובות החוקרים מקווים לגלות יכול להיות גם יתרונות מיידיים יותר.

"אנחנו יכולים לעשות תחזיות מעולה על המשאבים הכלכליים והיכן הם האלמנטים בכדור הארץ," אמר מקדונאו הפוך. "כמה אורניום יש לנו בכדור הארץ לדלק תחנות כוח גרעיניות? כמה ניוביום, ליתיום ו / או לנתנום נמצאים בכדור הארץ? אלה הם כל האלמנטים שאנחנו נפוצים בהתאם בימים אלה. אנו משתמשים באלמנטים כדי ליצור אנרגיה, לשלטון את המחשבים הניידים שלנו, כדי להפוך את שבבי ה- GPS שלנו לעבודה, כדי להפוך את הסוללות שלנו למכוניות ההיברידיות שלנו ".

הדוגמא האחרונה אכן מספקת אנלוגיה טובה למה שמקדונדו וחוקריו האחרים מקווים להשיג. למרות גילוי geoneutrinos היא לא עבודה קלה, זה מאוד הכרחי אם אנחנו רוצים לגלות כמה כדור הארץ נותר טנק פתגמי שלה. זה משהו בסיסי על איך הפלנטה שלנו עובדת, סוג של דבר, ברגע שהתגלה, נוכל למצוא את זה מדהים כי אנחנו אף פעם לא ידענו את זה מלכתחילה.

"זה כמו נהג רכב, "אמר מקדונל. "הוא / היא יודעת שני דברים חשובים על שלה / המכונית שלו - כמה דלק נותר וכמה מהר הוא / היא משתמשת הדלק שלהם. זוהי בקשה פשוטה שיש לנו לגבי הטנק של אמא-ספינת כדור הארץ ואיזו מהירות אנו משתמשים בה ".