Недра Земли хранят первозданное тепло

Около половины исходящего из недр Земли тепла осталось со времен формирования планет Солнечной системы, утверждают ученые в журнале Nature Geoscience.

Земля, вместе с другими планетами Солнечной системы сформировавшаяся из единого газопылевого облака около 4,5 миллиарда лет назад, все время с этого момента остается горячей. Планета получает тепло из двух основных источников. Первый из них — это распад радиоактивных элементов в недрах Земли (например, урана и тория), а второй — тепло, оставшееся со времени формирования планеты.

Авторы новой работы решили оценить, каков вклад каждого из этих двух источников. Для этого они изучали антинейтрино, рождающиеся в результате распада радиоактивных элементов. Нейтрино — это очень легкие элементарные частицы, которые участвуют только в двух из четырех фундаментальных взаимодействиях — слабом и гравитационном. Нейтрино очень слабо взаимодействуют с другими типами вещества, поэтому их трудно обнаружить. Исследователи анализировали данные, собранные нейтринным детектором KamLAND на острове Хонсю в Японии.

В период с марта 2002 года по ноябрь 2009 года детектор KamLAND зарегистрировал 841 случай рождения нейтрино. Источником 485 из них оказались атомные реакторы и захоронения ядерных отходов, а еще 245 образовались в результате столкновения космических лучей с молекулами газов в земной атмосфере. Из оставшихся 111 случаев рождения нейтрино 5 оказались сомнительными, так что ученые заключили, что радиоактивный распад дал только 106 событий образования этих элементарных частиц.

Учитывая, насколько слабо нейтрино взаимодействуют с другими типами материи, из полученных данных ученые определили приблизительную интенсивность их образования в недрах планеты. Согласно их оценкам, ежесекундно сквозь квадратный сантиметр поверхности Земли проходит 4,3 миллиона нейтрино. Из этих данных ученые вычислили примерную интенсивность процессов распада и количество образующегося тепла, которое оказалось приблизительно равно 20 тераваттам. Распад радиоактивного кальция дополнительно дает еще около 4 тераватт. Все вместе эти процессы дают около 54 процента всего исходящего из недр Земли тепла. Соответственно, остальное тепло осталось с момента образования планеты, пишет Lenta.Ru со ссылкой на портал ScienceNOW.