كاشفات جوفية ترسم خريطة نواة الأرض المشعة باستخدام الجيونيترينوات المراوغة

تقوم مراصد عميقة تحت الأرض حول العالم بالتقاط جسيمات الجيونيترينو النادرة، مما يوفر للعلماء بيانات غير مسبوقة حول التحلل الإشعاعي الذي يشغل المحرك الجيولوجي للأرض. تعمل هذه الكواشف المتقدمة للجسيمات داخل تجاويف ضخمة محمية تحت كيلومترات من الصخور، وبدأت في تقديم قياسات مباشرة للنشاط الحراري الداخلي. إن تدفق الجسيمات المسجلة حديثاً يفتح نافذة جديدة على أعماق الكوكب التي يتعذر الوصول إليها في الوشاح والقشرة.

أضافت النتائج الأخيرة من كاشف SNO+ في كندا حوالي 50 جيونيترينو تم رصدها حديثاً، وهي المرة الأولى في نصف الكرة الغربي. أشار مارك تشين، مدير تعاون SNO+، إلى أن اختلاف قياسات التدفق عبر المواقع العالمية قد يوفر "أول تلميح إلى أن الوشاح ليس موحداً". وأكد الجيوكيميائي ويليام ماكدونو أن تتبع هذه البصمات المراوغة سيكون وسيلة حقيقية لإنشاء خريطة كيميائية لباطن الأرض.

تتولد الجيونيترينوات من التحلل الإشعاعي الطبيعي لليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم، مما يمنع الأرض من التبرد لتصبح عالماً خاملاً تكتونياً. بعد الاكتشافات الأولية في اليابان وإيطاليا، ظلت الأعداد العالمية محدودة بسبب كتلة الجسيمات القريبة من الصفر وشحنتها المحايدة. تاريخياً، افترض الجيوكيميائيون توزيعاً متساوياً للعناصر المنتجة للحرارة، لكن القراءات الحديثة تشير إلى تباين إقليمي كبير.

تربط نقاط البيانات بشكل متزايد تدفق الجيونيترينو المرتفع بهياكل كثيفة بحجم القارات تسمى مقاطعات السرعة المنخفضة الكبيرة (LLSVPs) الموجودة فوق نواة الأرض تحت أفريقيا والمحيط الهادئ. وبالنظر إلى المستقبل، من المقرر أن يؤدي نشر تجربة JUNO الصينية الضخمة إلى توسيع كتالوجات الكشف بشكل كبير. ومع توفيق مجموعات البيانات متعددة الجنسيات، يتوقع علماء الجيولوجيا حل أسئلة أساسية حول تكوين الوشاح العميق وديناميكيات الحمل الحراري التكتوني والتطور الحراري طويل المدى للكوكب.