巨人'IceCube'可以拍摄地球的核心

2017-07-14 01:04:23

斯蒂芬巴特斯比(图片来源:森林银行/ NSF)有一天,一个埋在南极冰上的巨型望远镜可以创造出地球核心的图像根据一项新的计算,该仪器 - 名为IceCube--可以生成一张地球密集铁芯的图片,映衬在较轻的岩石地幔上目前正在建设中,IceCube旨在探测称为中微子的亚原子粒子,这些粒子是如此回避,以至于它们可以很容易地穿过行星体然而,一些中微子并不是那么幸运,并且在南极IceCube的深处设计可以发现它们该机器由数千个探测器组成,最终将填充一立方公里的冰探测器向下看,注意到蓝色光的独特闪光,这意味着中微子已经穿过地球的大部分,只能被南极冰块吸引主要目的是从深空中的奇异物体中寻找中微子,例如星系核心中的巨大黑洞,利用大部分地球作为屏障来屏蔽其他宇宙粒子中不需要的噪声但IceCube也可以作为行星扫描仪一些中微子具有非常高的能量,超过10万亿电子伏特(比核辐射的典型能量高数百万倍)这些高能粒子不是很滑,其中很大一部分应该被地球的铁和岩石层阻挡天文学家曾希望从远处的一个源 - 也许是那些巨大的黑洞中找到一个强大的中微子束 - 然后他们可以随着地球的旋转用IceCube进行监视,扫描光束穿过地球的路径以显示其结构不幸的是,IceCube的前身,一种叫做AMANDA的中微子望远镜,看不到这些遥远的中微子源他们都必须相当微弱巴塞罗那大学的Maria Gonzalez-Garcia说:“我们将在IceCube中看到它们,但它们的强度不足以扫描地球”相反,Gonzalez-Garcia和她的同事已经研究出IceCube可以利用高能质子和其他宇宙射线的影响在地球上层大气中产生的弥散中微子地球核心的致密铁应该比周围地幔的岩石吸收更多的这些大气中微子因此,从后面照亮地球,IceCube应该能够看到核心突出为暗影 - 就像X射线透露的骨头一样另一个名为KM3NeT的中微型望远镜,计划在地中海深海清澈的水域,可以给我们第二个意见原则上,这种方法可以比至少一种探测地球内部的传统方法具有更清晰的视野,科学家通过测量行星摆动的方式来计算核心的形状然而,中微子照明是如此暗淡,以至于只能非常缓慢地构建图像在用IceCube进行了长达十年的曝光后,作者计算出应该有一个核心轮廓,但是看到核心 - 地幔边界的任何细节都需要更长时间 - 或者更好,一个仍然更大的中微子望远镜 “使用更大的探测器,你可以更精确,”Gonzalez-Garcia告诉“新科学家”杂志加州理工学院地球科学家大卫史蒂文森指出,通过分析穿越地球的地震波,已经可以建立更加详细的图片 “我是中微子地球物理学的支持者,