Сердце нашей планеты по большей части представляет загадку, поскольку ученые не могут попасть туда и посмотреть, что там внутри. У геологов есть лишь один инструмент, сейсмология, при помощи которого можно попробовать узнать больше о внутренней части Земли.

Содержимое сумки с инструментами только что удвоилось.

Впервые исследователи обнаружили мельчайшие частицы под названием геонейтрины, происходящие глубоко изнутри Земли. Ожидается, что открытие прольет свет, почти что буквально, на содержимое и процессы, происходящие внутри планеты.

«Все еще существует множество теорий о том, что в действительности находится внутри Земли», говорит Джорджио Гратта, профессор физики в Стэнфордском Университете и член команды из 87 человек, сделавшей открытие. «Мы удваиваем количество инструментов, что у нас было, переходя от использования только сейсмических волн к тому, когда мы проводим простейший по своей сути химический анализ».

Открытия детально изложены в номере журнала Природа за 28 июля.

Скрытое ядро

Ядро Земли невероятно горячее и плотное . Внешняя часть ядра считается жидкой, в то время как сильное давление держит внутреннюю часть ядра, состоящую из железа, в твердом состоянии. Точный состав ядра и глубинных слоев мантии, окружающей ядро, неизвестен.

«Мы лишь хорошо изучили кору нашей планеты», объясняет Гратта. «Через несколько километров у вас просто нет доступа к более глубоким слоям».

Годами Гратта и остальные искали способ заглянуть глубоко внутрь Земли, наблюдая за тем, что поднимается оттуда к поверхности. Ученые знают, что планета нагревается двумя способами. Остаточный жар от формирования планеты сохранился в ядре и постепенно высвобождается. Второе: радиоактивное разложение пород высвобождает жар. Ученые не знают, сколько жара вырабатывает каждый процесс.

Но они знают, насколько важен этот вопрос. Внутренний жар подпитывает вулканическую активность и перемещение коры, что ведет к землетрясениям. Жар лепит и ваяет планету.

Вот что оказалось весьма полезным: Когда породы разлагаются радиоактивными способами, высвобождаются субатомные частицы под названием геонейтрины.

Частицы, представляющие разложение урана и тория, были обнаружены в новых экспериментах японского аппарата под названием KamLAND .

Глубокое воздействие

Нейтрины невидимы и почти невесомы, так что они проникают глубоко сквозь почти что любые материалы. Засечь их невероятно сложно.

Используемый в новых исследованиях детектор захоронен под горой, чтобы укрыться от поступающих из космоса нейтринов. Он состоит из 2000 специализированных световых сенсоров внутри 18-ти метрового (59 футов) шара, наполненного, если использовать общеизвестные понятия, маслом для младенцев, бензолом и флюоресцентной субстанцией. Когда геонейтрин взаимодействует с этим коктейлем, он испускает маленькую вспышку света.

За последние два года эта установка засекала один из неуловимых геонейтринов в месяц. Каждый геонейтрин содержит подпись своего химического происхождения.

Более большие детекторы, которые могут быть построены в будущие десятилетия, могли бы засекать геонейтрины каждый день и помочь ученым изучить глубинные процессы планеты.

«Первые случаи обнаружения геонейтринов под нашими ногами является великолепным результатом», пишет в анализе открытия для журнала исследователь Университета Мэриленда Уильям МакДонаф. «Это позволит более точно оценить изобилие и распределение радиоактивных элементов в Земле и ее общие ресурсы тепла».

Если новое устройство может усовершенствовать наше понимание Земли, учебники за одну ночь не перепишешь.

«Прежде чем революция действительно приведет к наслаждению ее результатами, это займет какое-то время», предупредил Гратта, «Думаю, пройдет еще одно-два десятилетия, прежде чем больше таких детекторов и, возможно, еще более крупные детекторы будут построены для геофизики».

Автор: Бьорн Кери, LiveScience