اولین اندازه گیری رادیو اکتیویته هسته زمین

برای اولین بار رادیواکتیویته زمین اندازه گیری شد. این اندازه گیری ها به زمین شناسان کمک خواهد کرد تا بفهمند واپاشی هسته ای به چه میزان عامل گرمای زیاد زمین است.

گرمای خروجی از زمین باعث میشود که آهن مذاب به قسمت های خارجی تر رانده شود و موجب افزایش میدان مغناطیسی زمین بشود. سوال اصلی این است که این حرارت دقیقا از کجا میآید. اندازه گیری های گرادیان حرارت از صخره های معادن به تخمینی در حدود 30 تا 44 تراوات گرمای تولیدی این سیاره منتهی شده است.

قسمتی از این گرما توسط عناصر رادیواکتیو تولید میشود. زمین شناسان با مطالعه سنگ های آسمانی قدیی مقدار اورانیوم و توریم (thorium) را تخمین زده و محاسبه کرده اند که 19 تراوات گرما از رادیواکتیویته بوجود میآید.

بیل مک دانو (Bill McDonough ) زمین شناس دانشگاه میریلند (Maryland ) میگوید: " تا کنون چیز دقیقی در مورد مقدار اورانیوم داخل این سیاره نمیدانیم. نامعلومات بنیادی هستند". یک راه برای کم کردن این نامعلومی ها وجود دارد و آن پیداکردن آنتی نوترینو ها (antineutrinos) است. این ذرات معادل ضد ماده ای ذرات بی بار و تقریبا بر جرم نوترینو هستند و وقتی اورانیوم یا توریم تبدیل به سرب میشوند بوجود میآیند. اگرکه آنتی نوترینو های زیادی از زمین در حال تولید هستند باید بشود آنها را آشکار سازی کرد چونکه تقریبا از همه مواد عبور میکنند.

اکنون در کامیوکای ژاپن (Kamioka, Japan) یک آشکارساز آنتی نوترینو به نام KamLAND توانسته این آنتی نوترینو ها را بشمارد. تیمی از دانشمندان بین المللی با آنالیز داده ها ی این آشکارساز فهمیدند که 16.2 میلیون آنتی نوترینو بر سانتیمترمربع بر زمان از هسته زمین بیرون میآید. آنها محاسبه کردند که فعالیت های هسته ای بوجود آورنده این ذرات میتوانند تا 60 تراوات گرما تولید کنند اما معمولا حدود 24 تراوات است. جان لیرند (John Learned) از دانشگاه هاوایی (Hawaii in Manoa) میگوید :" ما برای اولین بار اندازه گیری رادیو اکتیویته کل زمین را انجام داده ایم. "

با آشکارسازی آنتی نوترینو های بیشتر در طول زمان ، KamLAND قادر خواهد بود یکبار برای همیشه تعیین کند که آیا رادیواکتیویته مسئول اصلی گرمایش زمین است یا منابع دیگری مثل جامد شدن آهن و نیکل مایع در بیرون هسته .

آنتی نوترینو ها میتوانند ساختار ترکیبی پوسته و جبه زمین را مشخص کنند و از این طریق سرنخ هایی به دست زمین شناس دهند که چگونه و چه موقع تشکیل شده اند. اما برای انجام این کار ، آنها باید بفهمند که آنتی نوترینو ها دقیقا از کجا میآیند و خود این هم مجموعه ای از آشکارساز های را میطلبد.

جان لیرند میگوید " ما به سوی توموگرافی (tomography) کل زمین پیش میرویم و هنوز در اولین گام ها هستیم.

برگرفته از سی پی اچ تئوری