آشکارسازهای زیرزمینی هسته رادیواکتیو زمین را با استفاده از ژئونوترینوهای گریزان نقشه‌برداری می‌کنند

رصدخانه‌های عمیق زیرزمینی در سراسر جهان در حال ثبت ژئونوترینوهای کمیاب هستند که داده‌های بی‌سابقه‌ای را درباره واپاشی رادیواکتیو که موتور زمین‌شناسی زمین را به حرکت در می‌آورد، در اختیار دانشمندان قرار می‌دهند. این آشکارسازهای پیشرفته ذرات که در حفره‌های عظیم محافظت‌شده در زیر کیلومترها سنگ فعالیت می‌کنند، در حال ارائه اندازه‌گیری‌های مستقیم از فعالیت حرارتی داخلی هستند. هجوم ذرات تازه ثبت‌شده، پنجره‌ای جدید به سوی اعماق غیرقابل دسترس گوشته و پوسته سیاره باز کرده است.

یافته‌های اخیر از آشکارساز SNO+ در کانادا، حدود ۵۰ ژئونوترینوی جدید را ثبت کرد که اولین مورد در نیمکره غربی است. مارک چن، مدیر همکاری SNO+، اشاره کرد که تفاوت در اندازه‌گیری شار در سایت‌های جهانی می‌تواند «اولین نشانه از غیریکنواخت بودن گوشته» باشد. ویلیام مک‌دونا، ژئوشیمی‌دان، تأکید کرد که ردیابی این نشانه‌های گریزان، راهی برای ایجاد نقشه شیمیایی از اعماق زمین است.

ژئونوترینوها از واپاشی طبیعی اورانیوم، توریم و پتاسیم تولید می‌شوند که مانع از سرد شدن زمین و تبدیل آن به جهانی از نظر تکتونیکی غیرفعال می‌شود. پس از اولین شناسایی‌ها در سال ۲۰۰۵ و ۲۰۰۹، شمارش جهانی به دلیل جرم نزدیک به صفر و بار خنثی ذرات محدود بود. در حالی که دانشمندان توزیع یکنواخت عناصر گرمازا را فرض می‌کردند، خوانش‌های مدرن تفاوت‌های منطقه‌ای قابل توجهی را نشان می‌دهند.

نقاط داده به طور فزاینده‌ای شار بالای ژئونوترینو را به ساختارهای متراکم قاره‌ای معروف به LLSVP در زیر آفریقا و اقیانوس آرام مرتبط می‌کنند. در آینده، استقرار آزمایش عظیم JUNO در چین، کاتالوگ‌های شناسایی را به طور چشمگیری گسترش خواهد داد. با تطبیق داده‌های چندملیتی، دانشمندان زمین‌شناس انتظار دارند به پرسش‌های اساسی درباره ترکیب گوشته عمیق، دینامیک همرفت تکتونیکی و تکامل حرارتی بلندمدت سیاره پاسخ دهند.