המעיים של הפלנטה שלנו פולטים 47 טרה -וואט חום. אם לשפוט לפי התוכן של יסודות רדיואקטיביים בקרום כדור הארץ, ריקבון שלהם מספק בין 7 ל -10 טרה -וואט. מאיפה השאר?
המחלוקת בעניין זה לא שוככת. כמה מומחים אומרים שכדור הארץ שלנו נולד חם, ולפחות מחצית מזרימת החום הנוכחית ממעמקיו היא האנרגיה שנאגרה בזמן היווצרות. אחרים מאמינים שכוכב הלכת נוצר כקר, והוא מתחמם בעיקר בחיכוך מטבילה למרכז כדור הארץ של סלעים כבדים וצפים אל פני הריאות.
אל תשכח כי סביר להניח שחומרים רדיואקטיביים נמצאים לא רק בקרום, אלא גם במעטפת (בליבת כדור הארץ, לדברי גיאופיזיקאים, הם זניחים). אבל כמה יש? לא ניתן להגיע למעטפת, בשונה מהקרום בעזרת מקדחה. לכן, לא ברור כמה מהחום התת קרקעי נוצר על ידי ריקבון רדיואקטיבי. ההערכות נעות בין 15% ל -50%.
התשובה לשאלה הבוערת ניתנת על ידי מאמר מדעי שפורסם בכתב העת Physical Review D על ידי קבוצה בינלאומית, הכוללת גם מדענים רוסים.
פיזיקאים מדדו את שטף הניטרינו הבוקע מבפנים של כדור הארץ. נייטרינו הם חלקיקים קלים מאוד שנוצרים, בין היתר, במהלך הריקבון הרדיואקטיבי של אורניום -238 וטוריום -232. בידיעת עוצמת שטף הנייטרינו ניתן לקבוע כמה מרכיבים אלה מתפוררים בכל שנייה במעמקי כדור הארץ.
החוקרים עבדו עם גלאי הבורקסינו שהושק בשנת 2007. הם עיבדו את הנתונים שנצברו מדצמבר 2007 עד אפריל 2019. יצוין כי מדענים ממכון המחקר לפיסיקה גרעינית של אוניברסיטת מוסקבה, ממרכז המחקר הלאומי "מכון קורצ'טוב" והמכון המשותף למחקר גרעיני תרמו תרומה רבה ליצירת כלי זה ולרכישת נתונים אלה..
במהלך תקופה זו, הגלאי רשם 53 חלקיקים. אל תטעו: כל שניה בכל סנטימטר מרובע מעל פני כדור הארץ מנקבים מיליוני נייטרינו שנולדים במעיים של הפלנטה. אבל החלקיק הקפריזי הזה כמעט ואינו מתקשר עם החומר, כולל החומר של הגלאי.
על פי מספר הניטרינוים שזוהו, המחברים חישבו את השטף הכולל שלהם וחישבו אותו מחדש למספר גרעיני האורניום והתוריום המתפוררים במעמקי כדור הארץ.
בהתבסס על הרדיואקטיביות הידועה של קרום כדור הארץ, פיסיקאים חישבו את תרומת המעטפת. במקביל, הם לקחו בחשבון ש -18% מהחום הרדיוגני מגיע מהריקבון של אשלגן -40, ואורניום וטוריום מספקים את 82% הנותרים.
על פי חישובי החוקרים, החומרים הרדיואקטיביים של המעטפת מספקים בין 14 ל -36 טרה -וואט של חום תת קרקעי. הערך הסביר ביותר הוא 25 טרה -וואט. כלומר, בסך הכל, החומרים הרדיואקטיביים של הקרום והמעטפת נותנים כ -70% מכל החום התת קרקעי.
ניתן למנות מספרים מוגדרים יותר כאשר שטף הנייטרינו מהמעטפת יימדד בצורה מדויקת יותר.
"אתגר רציני עבור הפיסיקאים כיום נותר מדידה מדויקת יותר של שטף הגיאוטרינו מהמעיל. לשם כך סביר כי ישמשו מספר גלאים הממוקמים בחלקים שונים של כדור הארץ. יש פרויקט ליצירת גלאי גיאוטרינו. ברוסיה, במצפה הכוכבים Baksan Neutrino. פרויקט נוסף הוא גלאי ה- JUNO. הנמצא כרגע בבנייה בסין, שיהיה גדול פי 70 ממסה של בורקסינו, מה שיאפשר להשיג דיוק מדידה גדול יותר בפרק זמן קצר יותר., "מסכם אלכסנדר צ'פורנוב, חוקר בכיר במכון המחקר לפיזיקה גרעינית באוניברסיטת מוסקבה.
