20 november 2018

Massa en dichtheidsprofiel van de aarde gemeten met… neutrino’s

Metingen aan neutrino’s leverde het dichtheidsprofiel van de aarde op. Credit: Nature.com/Springer.

Onderzoekers zijn er in geslaagd om op een unieke manier de massa van de aarde te bepalen. Andrea Donini, Sergio Palomares-Ruiz en Jordi Salvado (Universiteit van Valencia) wisten die massa te bepalen door een ‘tomografie‘ te maken, een dwarsdoorsnede in twee dimensies van de driedimensionale aarde en wel met behulp van neutrino’s die dwars door de aarde vliegen. Als hoogenergetische deeltjes van de kosmische straling botsen met deeltjes van de atmosfeer kunnen neutrino’s worden geproduceerd. Die vliegen dan vervolgens dwars door de aarde. Ze reageren alleen via de zwakke wisselwerking met andere deeltjes en normaal zouden ze ongehinderd de aarde passeren. Maar deze neutrino’s hebben vele TeV (tera electronvolt) aan energie en dat zorgt ervoor dat ze vaker toch interacties aangaan. Door de atmosferische neutrino’s te meten met de IceCube detector op de Zuidpool en te kijken hoe ze op verschillende dieptes reageren hebben de drie onderzoekers een dichtheidsprofiel van de aarde weten op te stellen. Dat leverde waardes op voor de massa van de aarde en diens kern en voor z’n traagheidsmoment. Ze vonden voor de massa een waarde van 6 x 10^24 kg, in overeenstemming met de waarde die door andere methodes is gevonden, 5,9722 x 10^24 kg. De massa van de aardkern blijkt 2,72 x 10^24 kg te zijn, pakweg 33% van de totale massa van de aarde. De gevonden waarde voor het traagheidsmoment is 6,9 x 10^37 kg m², in overeenstemming met de gravitationeel gevonden waarde, 8 x 10^37 kg m². De onderzoekers konden bevestigen dat de dichtheid van de aardkern groter is dan die van de mantel. De onderzoekers hebben de resultaten van hun onderzoek afgelopen maandag gepubliceerd in Nature.

Bron: Nature.com.

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.