據英國《科學(xué)新聞》雙周刊網(wǎng)站5日報道,中微子是可以直接穿越整個(gè)地球的亞原子粒子,“小身材”也擁有大能量?,F在,物理學(xué)家首次借助中微子測量了地球的質(zhì)量,并對地球內部的情況進(jìn)行了探測,研究了從地殼到地核密度的變化。
來(lái)自西班牙微粒子研究所的3位物理學(xué)家在5日出版的《自然·物理學(xué)》雜志報告稱(chēng),通常情況下,科學(xué)家通過(guò)量化地球的引力以及研究穿透地球的地震波來(lái)確定地球的質(zhì)量和密度。而現在,他們僅利用中微子,對地球屬性進(jìn)行了完全獨立的測試。利用南極“冰立方”(IceCube)中微子天文臺數據所獲得的新結果,與傳統測量結果相吻合。
在最新測量中,研究人員對高能中微子進(jìn)行了詳細觀(guān)測。高能中微子由來(lái)自太空的質(zhì)子和其他高能粒子撞擊地球大氣層時(shí)產(chǎn)生,其可以穿過(guò)整個(gè)地球。高能中微子在行進(jìn)途中停留的頻率,會(huì )揭示它們所穿過(guò)物體的密度。
從不同角度到達“冰立方”探測器的中微子會(huì )展示地球不同層的情況。例如,來(lái)自北極的中微子在到達南極之前會(huì )穿過(guò)地殼、地幔和地核;但從另一個(gè)角度到達探測器的中微子可能只穿過(guò)地殼。通過(guò)測量不同角度中微子的數量,研究團隊推斷出地球不同部分的密度,最終得出了地球的“體重”。
盡管最新方法并未獲得有關(guān)地球的任何新發(fā)現。但研究人員指出,這一方法有望幫助科學(xué)家厘清是否地球的所有質(zhì)量都來(lái)自普通物質(zhì)。也許一些質(zhì)量要歸因于某些會(huì )避開(kāi)中微子的物質(zhì),比如暗物質(zhì)??茖W(xué)家認為,暗物質(zhì)必須存在,才可以解釋他們在測量其他星系時(shí)觀(guān)察到的質(zhì)量缺失。如此,中微子可以幫助物理學(xué)家確定地球上是否存在這樣的暗物質(zhì)。(劉霞)