Come i fasci di neutrini potrebbero rivelare le cavità all'interno della Terra

I neutrini sono particelle peculiari. Hanno poca massa, sono gratuiti e sono disponibili in tre gusti. Questi sapori non sono fissi. La cosa strana dei neutrini è che una volta creati, cambiano da un sapore all'altro mentre viaggiano.

Per molto tempo, i fisici sono rimasti perplessi. La varietà di un neutrino determina come interagisce con la materia. I fisici hanno costruito esperimenti per rilevare il sapore che esce dal Sole solo per trovarne molto meno di quanto si aspettassero.

Nel 2001, quel mistero è stato risolto quando hanno scoperto che i neutrini mancanti si erano capovolti, o oscillati da un sapore all'altro, durante il loro viaggio dal Sole alla Terra.

Da allora i fisici si sono dati da fare per comprendere le oscillazioni dei neutrini in modo più dettagliato. Si scopre che l'effetto è sensibile alla distanza percorsa dai neutrini e anche alla quantità di materia attraversata dalle particelle.

Questo ha dato un'idea a Carlos Arguelles e compagni della Pontificia Università Cattolica del Perù a Lima. Questi ragazzi dicono che le oscillazioni dei neutrini dovrebbero essere sensibili ai cambiamenti nella densità della Terra.

Quindi le oscillazioni in un raggio di neutrini creato in un punto sulla Terra e irradiato attraverso la crosta in un altro punto, dovrebbero rivelare informazioni su qualsiasi cambiamento di densità lungo il percorso.

Questi ragazzi non sono i primi a suggerire che un raggio di neutrini può effettivamente radiografare la Terra con i raggi X. Ma sono i primi ad esplorare la dimensione e la forma dei cambiamenti di densità che dovrebbero essere visibili usando questo metodo.

Dicono che la tecnica dovrebbe essere in grado di individuare cavità di circa 200 km di diametro o più grandi piene di acqua, minerali a base di ferro o persino regioni di accumuli di carica. Suggeriscono che questo potrebbe richiedere un minimo di 3 mesi.

Questo è interessante perché alcuni sismologi suggeriscono che i terremoti portano all'accumulo di carica in specifici volumi di roccia, quindi la tecnica potrebbe essere utile per studiarlo.

Ma c'è un fattore più significativo che guida l'interesse in questo lavoro. Questa tecnica potrebbe anche rivelare formazioni geologiche che potrebbero contenere petrolio e quindi potrebbe attirare notevoli investimenti commerciali.

Una domanda importante, tuttavia, è se Arguelles e compagni abbiano fatto ipotesi realistiche nel loro modello. Un problema che devono affrontare è che il fascio di neutrini deve essere sufficientemente intenso da produrre un risultato in un periodo di tempo ragionevole, sicuramente inferiore a 18 mesi.

Per raggiungere questo obiettivo, Arguelle e compagni devono presumere che sia possibile creare travi a una velocità circa 5000 volte superiore a quella ottenibile oggi.

Dal momento che non è affatto chiaro come ciò possa essere fatto, questa è una grande mosca nell'unguento.

Quindi, mentre questa tecnica sembra possibile in teoria, questo tipo di ipotesi pone un grosso punto interrogativo sul fatto che sarà possibile in pratica nel prossimo futuro.

Rif: arxiv.org/abs/1201.6080 : Ricerca di cavità di varie densità nella crosta terrestre con un raggio e a bassa energia

nascondere