Если проанализировать "опыт общения" с астероидами, то он далеко не всегда положительный. Скорее даже негативный.
Например, знаменитый кратер Эллада на Марсе, который имеет диаметр 2300 километров и глубину более 7 километров, предположительно остался от астероида, который разрушил всю планету и, вероятно, уничтожил там жизнь. Это событие произошло около 2 миллиардов лет назад. Вошедший в атмосферу планеты астероид просто выжег её. Ну а дальше схему мы все помним.
Ещё на Марсе есть кратер Ломоносова. Это ударный кратер среднего размера, который тоже образовался в результате удара астероида. Диаметр оценивается в 150 км. По одной из версий этот удар привёл к разрушительному цунами.
Что в итоге стало с Марсом мы все знаем и видим, как астероиды могут "помогать". Но оказывается, иногда они приносят реальную пользу для физиков. Пусть и не всегда прямую. Например, нейтрино помог обнаружить именно астероид.
В Садбери находится один из старейших и крупнейших ударных кратеров, когда-либо найденных на Земле. Ученые полагают, что этот кратер образовался, когда гигантский астероид врезался в Землю около 1,8 миллиарда лет назад.
С 1999 по 2006 год ученые проводили эксперименты в шахте Крейтон, расположенной почти на 2100 м ниже кратера Садбери. Они расположили под Землей детекторы Нейтринной обсерватории Садбери, защищенные от космической радиации.
Нейтрино - это очень интересная частица. Долгое время она описывалась как частичка-призрак. Вроде как согласно расчётам она существует, но физически её долгое время никто не видел. Проблема в том, что практически невозможно зафиксировать её взаимодействие с чем-либо. Через все материалы она проходит беспрепятственно. Особенно сложно, если частица проходит в чувствительной среде вместе с космическим шумом. Ведь из космоса на нас валится целый водопад из самых разных частичек. В этом водовороте нейтрино теряются даже если есть способ их обнаружения.
Поэтому, физики придумали разумный вариант. Как известно, простая вода очень неплохо экранирует самые разные излучения. Но вот нейтрино через неё пролетают. Поэтому, под кратером, заполненным водой, гораздо больше шансов обнаружить чистые нейтрино.
При этом подходящих "исконно природных объектов" такого типа не так-то и много на нашей планете. Скажем, морская вода обладает другими свойствами, а если даже учитывать это в расчётах, то построить тоннель, соединяющий берег с лабораторией на глубине 2-3 км - это не самая простая задачка.
Ученые расположили в Садбери под кратером с водой специальную систему. Она содержит бассейн с тяжелой водой и группу фотоумножителей. Эти странные шарики на стенках, которые видно на иллюстрации - именно они. Задача фотоумножителя простая. Когда нейтрино, отфильтрованные километрами воды из кратера, попадут в детектор с тяжелой водой, то произойдут практически незаметные вспышки света при взаимодействии дейтерия и нейтрино. Такую вспышку можно будет наблюдать, благодаря огромному количеству детекторов, отсутствию шума и полнейшей тьме.
В системе происходят взаимодействия двух типов:
- нейтрино разрушает дейтерий, производя два протона и вылетающий электрон, что сопровождается вспышкой света
- нейтрино взаимодействует с электроном атомной оболочки, атом получает импульс и отскакивает, а электрон при вылетает вылетает, что сопровождается свечением
Оба варианта "хватают" фотоумножители.
Получается, что астероид, упавший в Садбери, помог построить целую лабораторию. Если бы не было такого огромного кратера с водой, то и обнаружения нейтрино бы затянулись.
Интересное на канале:
Если материал вам понравился, то обязательно поддержите проект лайком и подпиской. Это позволит вам не пропускать новые статьи и видеть больше моих материалов в ленте!
#АстероидыВНауке