çå¬ç~ä¸å´æ¯
目录:
我们的星球从太阳获得了大部分能量，但地球上一些最重要的自然现象 - 如板块构造和磁场 - 依赖于储存在地球内部深处的燃料。虽然地质学家长期以来估计只剩下多少燃料来维持我们的星球运行，但事实是我们实际上并没有真正了解我们剩下多少。但是现在，由于一个涉及反中微子的非常好的实验，我们可能会在十年内找到答案。
当我们谈论地球的燃料时，我们不会处理化石燃料或人类提取和燃烧能源的其他材料。相反，我们正在处理一些更基本的东西，一种来自地球形成的原始能量和放射性元素衰变产生的核能的混合物。知道地球离开了多少将澄清关于我们的星球如何运作的基本问题。
“我们可以有一个简单的视角 - 我们需要知道我们是'空运'还是我们有足够的燃料来驱动地球引擎，”马里兰大学的地质学家威廉麦克多诺和部分研究人员希望测量地球的燃料供应，告诉 逆 。 “大约150年前，人们都在问太阳会照亮多久。这导致了关于闪耀过程细节的问题（即太阳核心的核燃烧）。它也引发了对地球类似的基本好奇心。“
这里涉及的实际方法是极端的挑剔。计划是测量称为geoneutrinos的粒子，这是一种由铀和钍等放射性元素衰变产生的特殊反中微子。当这些地中微子与探测器中的氢原子发生碰撞时，一个明显的特征让研究人员可以汇编所有事件并估算地球内部的放射性衰变速率，从而让他们估计地球的燃料供应。
“每年零检测事件是我2005年以前的生活。”
这一切都很好，但亚微米粒子像地中微子一样微小且微弱地相互作用，不容易被发现。你需要一个小型建筑物的大小，这个建筑物埋在地下一英里处，以保护它免受宇宙中微子的影响。即便如此，我们每年只用当前的探测器平均发现大约16次。再次，挑剔到极致，甚至16年是对过去的方式的改进。
“每年零检测事件是我2005年以前的生活，”麦克多诺说。但这个数字即将大幅增加，因为预计中国和加拿大的三个大型新探测器将使年检测数量超过500.几年的数据可能意味着数千个数据点，超过足以让研究人员开始对钍和铀的衰变速度充满信心。 “这些实验持续了十年或几十年，因此我们每两年将观察数量增加1000+！这才重要。“
这是一种事情，一旦发现，我们会发现它从一开始就不会让我们知道它
这里有许多好的基础科学要做，因为麦克多诺和他的研究人员希望能够探索关于地球十亿年故事的重大问题，它燃烧燃料的速度有多快以及剩下多少。研究人员希望发现的答案也可以带来更直接的好处。
“我们可以对经济资源做出更好的预测，以及地球上的元素在哪里，”麦克多诺说 逆 。 “我们在地球上有多少铀来为核电站提供燃料？地球上有多少铌，锂和/或镧？这些都是我们通常依赖于这些日子的所有元素。我们使用这些元素来创造能量，为笔记本电脑供电，使我们的GPS芯片工作，为我们的混合动力汽车制造电池。“
最后一个例子实际上为McDonough和他的研究人员希望完成的事情提供了一个很好的类比。虽然检测地球中微子并不容易，但如果我们想知道地球在其众所周知的坦克中留下了多少，这是非常必要的。这是关于我们的星球是如何工作的基本东西，这种东西，一旦发现，我们会发现它一开始就是我们从未知道它的惊人之处。
“这就像一个汽车司机，”麦克多诺说。 “他/她知道关于她/他的汽车的两件重要事情 - 剩下多少燃料以及他/她用尽燃料的速度有多快。这是一个简单的要求，我们有关于地球母船内部的内容以及我们使用它的速度有多快。“