|
Нейтрино расскажут нам о внутренней части Солнца
|
|
|
|
Нейтрино, генерируемые в результате реакций солнечного синтеза, без особых усилий проходят через плотное ядро Солнца. Каждый конкретный процесс синтеза создает нейтрино с отличительными признаками, что потенциально может стать методом изучения внутренней структуры Солнца. Многочисленные обсерватории по обнаружению нейтрино на Земле в настоящее время фиксируют эти солнечные частицы, которые могут быть проанализированы наряду с нейтрино, полученными в реакторах, и полученные данные в конечном итоге позволят исследователям составить подробную карту внутренней части Солнца.
|
|
|
|
Солнце представляет собой массивную сферу из горячей плазмы в центре нашей Солнечной системы, которая обеспечивает свет и тепло, необходимые для того, чтобы жизнь на Земле стала возможной. Состоящее в основном из водорода и гелия, оно вырабатывает энергию путем ядерного синтеза, превращая водород в гелий в своем ядре. Этот процесс высвобождает огромное количество энергии, которую мы воспринимаем как тепло и свет.
|
|
|
|
Температура поверхности Солнца, или фотосферы, составляет около 5500°C, в то время как температура его ядра достигает более 15 миллионов°C. Она влияет на все - от нашего климата до космической погоды, создавая солнечный ветер и случайные всплески радиации, известные как солнечные вспышки. Как среднестатистической звезде среднего возраста, Солнцу около 4,6 миллиарда лет, и оно (будем надеяться) будет продолжать гореть еще 5 миллиардов лет, прежде чем превратится в красного гиганта и, в конечном счете, в белого карлика.
|
|
|
|
|
|
|
Стандартная солнечная модель (SSM) используется для понимания и прогнозирования внутренней структуры и эволюции Солнца. Именно так мы определяем, что происходит внутри Солнца. Это объясняет, как в ядре Солнца различные реакции ядерного синтеза постоянно приводят к выбросу нейтрино — крошечных, почти безмассовых частиц, которые проходят практически через все.
|
|
|
|
Каждый тип реакции порождает нейтрино со своими свойствами. Эти нейтрино могут помочь нам лучше понять внутреннюю структуру Солнца. На данный момент мы знаем о его внутренней структуре плотности только из теоретических моделей, основанных на SSM, которые сопоставляются с тем, что мы можем видеть на поверхности Солнца. Нейтрино могут содержать информацию, которая даст нам более точные данные о недрах Солнца.
|
|
|
|
Китайские исследователи работают над новой нейтринной обсерваторией TRIDENT. Для разработки своего плана они создали подводный симулятор.
|
|
|
|
В статье, опубликованной Питером Б. Дентоном из Брукхейвенской национальной лаборатории и Чарльзом Гурли из Политехнического института Ренсселера, показано, как солнечные нейтрино могут помочь нам заглянуть внутрь Солнца и установить его плотностную структуру. Напротив, фотоны света рассказывают нам только о том, какой была поверхность Солнца в данный момент, и дают мало информации о том, что было внутри Солнца сотни тысяч лет назад. Такая задержка в выходе фотонов из солнца объясняется тем, что они веками вращались вокруг плотных солнечных недр, прежде чем улететь. Нейтрино, с другой стороны, дают нам самую свежую информацию, потому что они могут проноситься сквозь солнце, не останавливаясь.
|
|
|
|
Давно известно, что нейтрино меняют свой аромат или тип (электронное нейтрино, мюонное нейтрино или тау-нейтрино) по мере прохождения сквозь вещество, и это зависит от локальной плотности. Это хорошо задокументировано как эффект Михеева-Смирнова-Вольфенштейна, и, измеряя поток нейтрино, наблюдаемый на Земле, по сравнению с предсказанным потоком без колебаний, можно рассчитать плотность, при которой образовались нейтрино. Также требуются данные независимых измерений нейтринных колебаний, которые были созданы внутри ядерных реакторов.
|
|
|
|
Команда продемонстрировала, что этот подход действительно имеет свои ограничения и что существуют ограничения на то, какой объем информации о плотности может быть получен только из SSM. Необходимы дополнительные данные от таких проектов, как "ЮНОНА" и "ДЮНА", чтобы еще больше улучшить профиль внутренней плотности Солнца и дать нам более реалистичное представление о внутреннем устройстве нашей местной звезды.
|
|
|
|
Источник
|
