夏天很热?50%热量来源仍是未解谜团

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新浪科技讯北京时间8月17日消息,据国外媒体报道,在炎热夏季,当你躺着原因分析分析着感受还会 了来自地下的热量,但事实上有相当多的热量来自于地下——地球深处。地下热量大概能量总耗的3倍,并驱动着重要的地质过程,例如:地壳板块运动和皮层互近岩浆流动等。但尽管那么,大概一半的地下热量仍是另有还还有一个未解谜团。

▲图中是地球组织组织结构形状,目前科学家通越多项测量仍未发现150%地球组织组织结构热量的具体来源。

▲地球热量流动地图。

中微子是一种生活极低质量微粒,在地球组织组织结构放射过程中释放出来,科学家认为,中微子原因分析分析着提供揭晓150%地下热量的重要线索,然而你这俩的什么的问题是科学家几乎无法分类整理到中微子。目前,科学家在近期发表的《自然通讯》杂志上撰文指出,现在最新办法 已要能做到你这俩点。

地球组织组织结构已知热量源自放射性衰变,以及地球最初形成时的余热。办法 岩石样本成分的测量报告,源自放射性衰变的地球组织组织结构热量具有较高的不选着性,占地球组织组织结构总热量的25-90%。

神秘粒子

放射性物质中的原子具有不稳定原子核,这原因分析分析着通过释放核辐射,它们能还会 了分裂(衰减至稳定情况汇报),其中你这俩核辐射能还会 了转换为热量。你这俩辐射所含具有特殊能量的不同微粒,它们取决于所释放的物质——包括中微子。当放射性元素在地壳和地幔中衰变时,会释放出“地球-中微子”。事实上,每秒地球会辐射1万亿个从前的微粒进入太空,测量你这俩能量将揭晓何种物质制造它们,从而呈现地球隐藏组织组织结构形状的具体成分。

地球组织组织结构主要放射来源是不稳定的铀、钍和钾,这是你这俩人基于地面以下150公里处的岩石样本所掌握的,然而隐藏在地下更深处的放射来源尚不清楚。你这俩人知道当铀衰变时释放地球-中微子的能量将远大于钾分裂时释放的能量,以后通过测量地球-中微子能量,你这俩人要能知道它们来自于你这俩类型的放射性物质。事实上,这是一种生活更简单的办法 计算地球组织组织结构情况汇报,而都有从地面向下钻探几十公里深。

遗憾的是,地球-中微子是非常难以探测的,它们不像组织组织结构探测器与普通物质占据 交互关系,它们仅是直接穿过普通物质。这以后为你这俩1503年科学家设置另有还还有一个巨大地下探测器装满大概11150吨乙炔气 ,才首次观测到地球-中微子,该探测器能记录乙炔气 中与原子占据 碰撞的中微子。

此后仅有一项实验使用例如的技术观测到地球-中微子,这两项测量表明,大概一半的地球组织组织结构热量是放射性活动过程产生的,铀和钍衰变能还会 了解释该放射活动,然而,剩下150%的地球组织组织结构热量仍是另有还还有一个未解谜团。

迄今为止,测量数据仍无法测量钾衰变产生的热量,该过程释放的中微子能量很低,全都热量的剩余部分来自于钾衰变过程。

最新技术

你这俩人最新研究表明,你这俩人通过测量地球-中微子源自的地球方向,以及它的能量,要能绘制出地球组织组织结构热量流动地图。这听起来很简单,以后占据 的技术挑战非常大,须要新的粒子探测技术。

你这俩人提议使用充气“时间投影探测器”,启动该探测器,要能制造地球-中微子与探测器组织组织结构乙炔气 碰撞的3D图像,该过程从另有还还有一个乙炔气 原子中分解出另有还还有一个电子。你这俩电子运动可随着时间的推移而被跟踪,重建该过程的时间维度。以后高分辨率成像技术能重建该运动的另有还还有一个空间维度,在当前使用的乙炔气 探测器中,短距离碰撞能还会 了释放粒子(原因分析分析着它们占据 乙炔气 之中),以后粒子传播的方向还会 了选着。

例如的探测器,在更小的范围内,可用于精确测量中微子的相互作用,并用于搜寻暗物质。你这俩人计算表明,该探测器的体积大小须要满足放射性钾产生地球-中微子的条件,预计探测器重量为20吨。为了首次精确地绘制地幔成分地图,该探测器的质量应当达到150吨,目前你这俩人已建造从前的探测器原型,并积极扩大建造规模。

用你这俩办法 测量地球-中微子将不不利于绘制地球组织组织结构热量流动,通过评估放射性元素浓度,将帮助你这俩人理解地球内核演变,一起去,还将揭晓长期占据 的谜团——产生地球磁场的外核中,驱动对流的热量来源。地球磁场对于保护地球生命免遭太阳有害辐射具有重要意义。

你这俩人对地球组织组织结构情况汇报了解甚少,你这俩最新测量令科学家兴奋,测量数据将最终揭晓隐藏在地球组织组织结构的运行情况汇报。