Lần đầu tiên các nhà vật lý đã đo khối lượng của Trái đất bằng cách sử dụng neutrino

Thứ ba - 06/11/2018 15:41     In bài viết


Các hạt nhỏ bé này đã cho các nhà khoa học một cái nhìn tổng quan bên trong Trái Đất.

Lần đầu tiên, các nhà vật lý đã đo khối lượng của hành tinh bằng cách sử dụng các hạt neutrino, ngoài các hạt hạ nguyên tử có thể đi thẳng qua toàn bộ hành tinh. Các nhà nghiên cứu cũng đã sử dụng các hạt để thăm dò các bên trong trái đất, nghiên cứu mật độ của hành tinh thay đổi từ lớp vỏ đến lõi. Thông thường, các nhà khoa học xác định khối lượng và mật độ của Trái Đất bằng cách định lượng lực hút hấp dẫn của hành tinh và bằng cách nghiên cứu sóng địa chấn xâm nhập toàn cầu. Neutrino cung cấp một thử nghiệm hoàn toàn độc lập về các tính chất của trái đất. Được thực hiện bằng cách sử dụng dữ liệu từ đài quan sát neutrino của IceCube ở Nam Cực,hồ sơ hành tinh mới đã được thống nhất với các phép đo truyền thống, một bộ ba nhà vật lý đã thông báo ngày 5 tháng 11 trên tờ Nature Physics.

Để thực hiện phép đo, các nhà khoa học đã nghiên cứu các neutrino năng lượng cao được tạo ra khi các proton và các hạt năng lượng khác từ không gian đâm vào bầu khí quyển của Trái Đất. Những neutrino này có thể nén sạch toàn bộ trái đất, nhưng đôi khi chúng phá huỷ các hạt nhân nguyên tử và được hút thay vào đó. Tần suất các neutrino bị dừng lại trong đường đi của chúng cho thấy mật độ của những thứ mà chúng di chuyển qua.

Neutrino đến từ máy phát hiện IceCube từ các góc khác nhau đã thăm dò các lớp khác nhau của Trái đất. Ví dụ, một neutrino đến từ phía đối diện của hành tinh, ở Bắc Cực, sẽ đi qua lớp vỏ trái đất, lõi của trái đất trước khi đến Nam Cực. Nhưng lại bay lướt qua ở một góc có thể chỉ xuyên qua lớp vỏ. Bằng cách đo số lượng neutrino đến từ các góc độ khác nhau, nhóm nghiên cứu suy ra mật độ của các phần khác nhau của Trái đất và tổng khối lượng của nó.

Kỹ thuật này chưa tiết lộ bất kỳ điều gì mới về trái đất. Nhưng một ngày nào đó nó có thể giúp các nhà khoa học xác định liệu khối lượng của Trái đất có xuất phát từ vật chất bình thường hay không. Có lẽ khối lượng là do một thứ gì đó làm cho neutrino, chẳng hạn như một loại vật chất tối, một chất bóng tối mà các nhà khoa học tin rằng phải tồn tại để tính toán khối lượng mất đi quan sát được trong các phép đo của các thiên hà khác. Neutrino có thể giúp các nhà vật lý làm nền móng nghiên cứu cho dù Trái Đất có chứa vật chất tối như vậy bên trong hay không.

Nguyễn Ngà (Sciencenews)

Tags : khối lượng trái đất     neutrino     thiên hà     vật chất tối     nguyên tử    
 
Banner
Banner home right