Массу нашей планеты впервые определил английский физик Генри Кавендиш еще в конце XVIII века. Для измерения он использовал крутильные весы, заключенные в деревянный кожух, чтобы убрать потенциально возможное воздействие движения воздуха.
Землю взвесили при помощи нейтрино

Эксперимент Кавендиша со все более совершенной техникой повторялся до начала XXI века как минимум дюжину раз, но в основе это было все то же самое прямое измерение силы притяжения. И вот, дело дошло до принципиальных изменений методики.

Трио исследователей из CSIC-Universitat de València и Universitat de Barcelona использовало данные от нейтринного детектора IceCube в Антарктиде для измерения массы Земли. В своей статье, опубликованной в журнале Nature Physics, Андреа Донини, Серхио Паломарес-Руис и Хорди Сальвадо описывают полученные результаты.

Для расчетов было использовано количество нейтрино, зарегистрированных детектором за время его работы. В данном случае исследователей интересовали атмосферные нейтрино, рождающиеся в верхних слоях земной атмосферы при ее бомбардировке высокоэнергетическими космическими частицами, и дальше проходящие сквозь планету к детектору.

Для нейтрино Земля практически прозрачна, но иногда частицы все-таки взаимодействуют с веществом и следы этих взаимодействий улавливаются детектором.

  • Наука

    Как защитить здание от биологических разрушений?

  • Наука

    Уникальные свойства урана изменят мир: неожиданное открытие

Принципиальная схема траекторий нейтрино (слева) и их распределение по энергиям (справа)Принципиальная схема траекторий нейтрино (слева) и их распределение по энергиям (справа)

Сегодняшнее состояние нейтринной астрономии дает возможность оценки — пока очень приблизительной — количества нейтрино, летящих в примерно нужном нам направлении, сквозь Землю к детектору. Если полагать, что проходящий поток несколько ослабляется нашей планетой, то, сопоставив то количество, которое должно быть в вакууме, с тем, которое реально регистрируется «Кубом», можно попыться оценить среднюю плотность тех слоев Земли, через которые прошли нейтрино, да и совокупную плотность тоже. Последняя неплохо известна со времен Кавендиша, а вот оценку плотности слоев его метод дать не может.

Участники работы называют свой метод «нейтринной томографией» и надеются, что по мере накопления наблюдений он сможет давать более точные результаты.

Познакомиться с результатами подробнее можно в статье, опубликованной в Nature Physics. Ну, а мы не так давно писали об удивительном нейтринном детекторе, работающем на том же континенте.

Понравилась статья?
Подпишись на новости и будь в курсе самых интересных и полезных новостей.
Спасибо.
Мы отправили на ваш email письмо с подтверждением.