Hvordan Neutrino Beams kunne afsløre hulrum inde i Jorden

Neutrinoer er ejendommelige partikler. De har lidt masse, gratis og kommer i tre smagsvarianter. Disse smage er ikke faste. Det mærkelige ved neutrinoer er, at når de først er skabt, skifter de fra en smag til en anden, mens de rejser.

I lang tid undrede det fysikere. En neutrinos variation bestemmer, hvordan den interagerer med stof. Fysikere byggede eksperimenter for at opdage den smag, der kommer ud af Solen, kun for at finde langt færre, end de forventede.

I 2001 blev det mysterium løst, da de opdagede, at de manglende neutrinoer havde vendt eller svinget fra en smag til en anden under deres rejse fra Solen til Jorden.

Siden da har fysikere forsøgt at forstå neutrinoscillationer mere detaljeret. Det viser sig, at effekten er følsom over for den afstand, neutrinoerne har tilbagelagt, og også for mængden af ​​stof, partiklerne har passeret igennem.

Det har givet Carlos Arguelles og venner på det pavelige katolske universitet i Peru i Lima en idé. Disse fyre siger, at neutrinoscillationer burde være følsomme over for ændringer i Jordens tæthed.

Så oscillationerne i en stråle af neutrinoer skabt på et punkt på Jorden og strålede gennem skorpen til et andet punkt, burde afsløre information om enhver ændring i tæthed undervejs.

Disse fyre er ikke de første, der antyder, at en neutrinostråle effektivt kan røntgenstråle Jorden. Men de er de første til at udforske størrelsen og formen af ​​densitetsændringer, der burde være synlige ved hjælp af denne metode.

De siger, at teknikken burde være i stand til at se hulrum på omkring 200 km på tværs eller større fyldt med vand, jernbaserede mineraler eller endda områder med ladningsakkumulering. De foreslår, at dette kan tage så lidt som 3 måneder.

Det er interessant, fordi nogle seismologer foreslår, at jordskælv fører til akkumulering af ladning i specifikke mængder sten, så teknikken kan være nyttig til at studere dette.

Men der er en mere væsentlig faktor, der driver interessen for dette arbejde. Denne teknik kan også afsløre geologiske formationer, der sandsynligvis vil indeholde olie, og kan derfor tiltrække betydelige kommercielle investeringer.

Et vigtigt spørgsmål er dog, om Arguelles og co har lavet realistiske antagelser i deres model. Et problem, de står over for, er, at strålen af ​​neutrinoer skal være intens nok til at producere et resultat inden for en rimelig periode - helt sikkert mindre end 18 måneder.

For at opnå dette må Arguelle og co antage, at det er muligt at skabe bjælker med en hastighed, der er omkring 5000 gange højere, end det er muligt i dag.

Da det slet ikke er klart, hvordan dette kunne gøres, er det en stor flue i salven.

Så selvom denne teknik ser mulig ud i teorien, sætter denne form for antagelse et stort spørgsmålstegn ved, om det vil være muligt i praksis inden for en overskuelig fremtid.

Ref: arxiv.org/abs/1201.6080 : Søger efter hulrum med forskellige tætheder i jordskorpen med en lavenergi ν¯e β-stråle

skjule