Físicos nomearam a principal fonte de calor subterrâneo

Físicos nomearam a principal fonte de calor subterrâneo
Físicos nomearam a principal fonte de calor subterrâneo
Anonim

As entranhas de nosso planeta emitem 47 terawatts de calor. A julgar pelo conteúdo de elementos radioativos na crosta terrestre, sua decomposição fornece de 7 a 10 terawatts. De onde vem o resto?

A polêmica sobre isso não diminui. Alguns especialistas dizem que nossa Terra nasceu quente, e pelo menos metade do fluxo de calor atual de suas profundezas é a energia armazenada no momento da formação. Outros acreditam que o planeta foi formado como frio e é aquecido principalmente pela fricção da imersão no centro da Terra de rochas pesadas e flutuando na superfície dos pulmões.

Não se esqueça que provavelmente as substâncias radioativas são encontradas não só na crosta, mas também no manto (no núcleo do planeta, segundo os geofísicos, são desprezíveis). Mas quantos são? O manto, ao contrário da crosta, não pode ser alcançado com uma broca. Portanto, não está claro quanto do calor subterrâneo é gerado pela decomposição radioativa. As estimativas variam de 15% a 50%.

A resposta à questão candente é dada por um artigo científico publicado na revista Physical Review D por um grupo internacional, que também inclui cientistas russos.

Os físicos mediram o fluxo de neutrinos que emanam do interior da Terra. Os neutrinos são partículas muito leves que se formam, entre outras coisas, durante a decomposição radioativa do urânio-238 e do tório-232. Conhecendo a intensidade do fluxo de neutrinos, é possível determinar quantos desses elementos decaem a cada segundo nas profundezas da Terra.

Os pesquisadores trabalharam com o detector Borexino lançado em 2007. Eles processaram os dados acumulados de dezembro de 2007 a abril de 2019. Deve-se notar que cientistas do Instituto de Pesquisa de Física Nuclear da Universidade Estadual de Moscou, do Centro Nacional de Pesquisa "Instituto Kurchatov" e do Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear deram uma grande contribuição para a criação desta ferramenta e a aquisição desses dados.

Durante esse tempo, o detector registrou 53 partículas. Não se deixe enganar: a cada segundo, cada centímetro quadrado da superfície terrestre é perfurado por milhões de neutrinos nascidos nas entranhas do planeta. Mas essa partícula caprichosa quase nunca interage com a matéria, incluindo a substância do detector.

Pelo número de neutrinos detectados, os autores calcularam seu fluxo total e recalcularam-no no número de núcleos de urânio e tório decaindo nas profundezas da Terra.

Com base na radioatividade conhecida da crosta terrestre, os físicos calcularam a contribuição do manto. Ao mesmo tempo, eles levaram em consideração que 18% do calor radiogênico vem da decomposição do potássio-40, e o urânio e o tório fornecem os 82% restantes.

Pelos cálculos dos pesquisadores, as substâncias radioativas do manto fornecem de 14 a 36 terawatts de calor subterrâneo. O valor mais provável é 25 terawatts. Ou seja, no total, as substâncias radioativas da crosta e do manto fornecem cerca de 70% de todo o calor subterrâneo.

Números mais definidos podem ser nomeados quando o fluxo de neutrinos do manto for medido com mais precisão.

“Um sério desafio para os físicos hoje continua sendo uma medição mais precisa do fluxo de geoneutrinos do manto. Para isso, é provável que vários detectores localizados em diferentes partes da Terra sejam utilizados. Há um projeto para criar um detector de geoneutrino na Rússia, no Observatório Baksan Neutrino. Outro projeto é o detector JUNO., atualmente em construção na China, que será 70 vezes maior que o Borexino em massa, o que permitirá alcançar uma maior precisão de medição em um período mais curto , resume Alexander Chepurnov, pesquisador sênior do Instituto de Pesquisa de Física Nuclear da Universidade Estadual de Moscou.

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