Νετρίνα: αγγελιοφόροι από τον κάτω κόσμο

Τα νετρίνα, τα πιο φευγαλέα σωματίδια, θα μπορούσαν να μας αποκαλύψουν την προέλευση της Γης καθώς και την εσωτερική λειτουργία της – αλλά μόνο αν μπορούσαμε να πιάσουμε αρκετά από αυτά με σύγχρονους ανιχνευτές.

Ανίχνευση νετρίνων

Ο William McDonough δεν μασάει τα λόγια του για τις προσπάθειες μας να ασχοληθούμε με το κομμάτι του βράχου που ονομάζουμε Γη. "Σκεφτείτε την σαν την ιστορία με τους τυφλούς που πιάνουν ένα ελέφαντα για να τον...
γνωρίσουν”, λέει. Ενώ μαθαίνουμε όλο και περισσότερο από άλλους κόσμους έξω από το ηλιακό μας σύστημα, η εικόνα που έχουμε για τη Γη κάτω από τα πόδια μας παραμένει εκπληκτικά ατελής. Από τι ακριβώς είναι αυτή φτιαγμένη; Πώς σχηματίστηκε; Ψάχνουμε συνεχώς για απαντήσεις.

Ο McDonough, ένας γεωχημικός στο Πανεπιστήμιο του Maryland, έχει ως στόχο να το αλλάξει αυτό. Στόχος του είναι να ρίξει φως στις πιο μυστηριώδη περιοχή του πλανήτη – τον μανδύα της Γης που βρίσκεται μεταξύ του καυτού πυρήνα και του λεπτού εξωτερικού φλοιού. Αντί να χρησιμοποιήσει φως ο McDonough σχεδιάζει να πάρει τις απαντήσεις του χρησιμοποιώντας τα νετρίνα. Όσο απίθανο και αν ακούγεται, αυτά τα απομονωμένα σωματίδια θα μπορούσαν να είναι ακριβώς αυτό που θα μας δώσει απαντήσεις για το παρελθόν και το παρόν του πλανήτη μας. Υπάρχει μόνο μία προϋπόθεση: πρέπει να πιάσουμε αρκετά από αυτά πρώτα πρώτα.

Δεν είναι ότι δεν γνωρίζουμε απολύτως τίποτα για τον ‘ελέφαντα’ που κρύβεται εκεί κάτω. Γνωρίζουμε ότι περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, σε ένα εξωτερικό σπειροειδή βραχίονα του Γαλαξία μας, ένα πυκνό νέφος αερίου υδρογόνου και σκόνης άρχισε να καταρρέει προς το κέντρο του. Το κέντρο του αναφλέγει για να φτιάξει τον ήλιο, ενώ κάπου λίγο πιο μακριά κόκκοι σκόνης σιγά-σιγά συγχωνεύτηκαν για να σχηματίσουν όλο και μεγαλύτερα στερεά σώματα, τους πρωτοπλανήτες. Μερικά εκατομμύρια χρόνια αργότερα, μερικά από αυτά είχαν μεγαλώσει αρκετά ώστε να σχηματίσουν τους βραχώδεις πλανήτες.

Γνωρίζουμε, επίσης, τι περίπου χρειάστηκε για την παραγωγή αυτών των πλανητών. Ο ήλιος αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο, πτητικά στοιχεία που δεν θα μπορούσαν να έχουν συμβάλει και πολύ για το σχηματισμό ενός βραχώδους πλανήτη. Όμως φασματοσκοπικές μελέτες της επιφάνειας του ήλιου αποκαλύπτουν, επίσης, κάποια βαρύτερα και λιγότερο ασταθή στοιχεία, μεταξύ των οποίων και το οξυγόνο, άνθρακα, σίδηρο, πυρίτιο, αργίλιο και μαγνήσιο. Μετεωρίτες – ότι έχει απομείνει δηλαδή από τα πλανητικά ‘κατασκευαστικά’ έργα – περιοδικά πέφτουν σαν βροχή πάνω μας και περιέχουν σε μεγάλο βαθμό παρόμοια συστατικά. Τα υλικά αυτά, λοιπόν, είναι η ουσία του πλανήτη μας.

Τι βρίσκεται από κάτω

Αλλά πόση ποσότητα υπάρχει από κάθε τέτοιο στοιχείο, και πού βρίσκονται; Μελέτες του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη μας, και των σεισμικών κυμάτων που διέρχονται από τον πυρήνα της Γης, δείχνουν ότι πρόκειται για ένα εν μέρει λιωμένο μίγμα από σίδηρο και νικέλιο. Διάφορες έρευνες βαθειά στο φλοιό της Γης δείχνουν ότι αποτελείται κυρίως από διαφορετικές περιεκτικότητες σε οξείδιο και πυριτικά ορυκτά 

(από physics4u)