Вчені колаборації Borexino, що працюють на детекторі нейтрино в Італії, опублікували в журналі Physical Review D звіт про виявлення 53 геонейтрино – важко вловимих нейтральних часток, що походять з глибин Землі.

Підземний детектор елементарних часток Borexino, що діє в Національній лабораторії Гран-Сассо (Laboratori Nazionali del Gran Sasso) біля італійського міста Л’Аквіла, є одним з двох приборів в світі, здатних спостерігати геонейтрино, породжувані процесами розпаду ядер радіоактивних елементів в надрах Землі.

Ці невловимі «частки-примари» не взаємодіють зі звичайною речовиною, що ускладнює їх виявлення. Проте, доведено: щосекунди близько мільйона нейтрино пронизують кожен квадратний сантиметр поверхні нашої планети.

Пошуки геонейтрино вартують прикладених зусиль, адже саме ці частки з часом допоможуть відповісти на фундаментальні питання про будову і склад Землі. Дослідники використовують детектор Borexino для збору даних з 2007 року. До 2019 року, завдяки технічному оновленню, їм вдалося зареєструвати вдвічі більше подій, ніж на момент останнього аналізу у 2015-му. Нові результати точніше вказують на походження потоку геонейтрино, демонструючи, що приблизно половина виявлених часток знаходиться у мантії Землі, а інші – в корі.

Інтенсивне магнітне поле, безперервна вулканічна активність, рух тектонічних плит і мантійна конвекція: умови всередині Землі багато в чому унікальні у Сонячній системі. Вчені вже більше 200 років обговорюють питання про те, звідки походить внутрішнє тепло Землі. Є думка, що більше половини його генерується за допомогою радіоактивного розпаду всередині нашої планети.

Нові дані вимірювання потоків нейтрино допоможуть уточнити моделі будови Землі. Серйозним викликом для фізиків на сьогодні залишається більш точне вимірювання потоку геонейтрино з мантії. Для цього, ймовірно, будуть використовуватися кілька детекторів, розташованих в різних локаціях Землі.

Отож, крім «Борексіно», існує також проект геонейтринного детектора JUNO – в даний час він споруджується в Китаї. Прибор буде в 70 разів більше Borexino по масі, що дозволить досягти точності вимірювань за короткі терміни. Але зараз, враховуючи ситуацію з коронавірусом, скоріше всього, розробки у Піднебесній призупинять.