Ученые измерили массу Земли при помощи частиц нейтрино

Группа физиков в Испании нашла необычный способ измерить массу нашей планеты.

Ученые использовали данные с детектора нейтрино, чтобы оценить плотность нашей планеты и высчитать ее массу, пишет Science Alert.

Нейтрино являются одними из самых распространенных частиц во Вселенной, но их трудно обнаружить. Они похожи на электроны, но у них нет электрического заряда, и их масса почти равна нулю, поэтому они очень мало взаимодействуют с нормальной материей, когда они протекают через Вселенную при почти световой скорости.

Хотя исторически усилия ученых по обнаружению нейтрино были не слишком успешными, детектор нейтрино IceCube, который работает в Антарктиде, недавно открыл мир нейтрино для науки. Используя данные IceCube за год, физики в Институте корпускулярной физики (IFIC) в испанской Валенсии смогли даже изучить внутренности Земли.

Для расчетов было использовано количество нейтрино, зарегистрированных детектором за время его работы. В данном случае исследователей интересовали атмосферные нейтрино, которые рождаются в верхних слоях земной атмосферы. Для нейтрино Земля почти прозрачна, но иногда частицы все-таки взаимодействуют с веществом и следы этих взаимодействий улавливаются детектором.

Нейтрино, которые появились у 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 планеты.

В результате эксперимента ученые получили число 5,972E24 кг — именно столько весит Земля при подсчете ее массы традиционным способом. При этом выяснилось, что ядро планеты весит немного больше принятого значения.

Команда не узнала почти ничего нового о нашей планете. Плотность карты внутренней поверхности Земли, массы планеты и момента ее инерции была рассчитана с использованием новых данных, но все результаты соответствовали предыдущим измерениям. При этом суть исследования заключалась не в том, чтобы узнать что-то новое о Земле. Ученые хотели узнать что-то новое о нейтрино.

"Наши результаты демонстрируют возможность такого подхода к изучению внутренней структуры Земли, которая дополняет традиционные методы геофизики", - пишут исследователи в своей работе. По мнению авторов работы, новый метод позволит понять внутреннюю структуру планеты лучше, чем с помощью традиционных способов измерения.