科学家准备在南极冰下埋望远镜要拍摄地球地核照片 _科学

科学家正在南极冰下架设一部大型望远镜，未来有一天将能为科学家提供地核的图片。根据最新计算，这部被称作“冰立方”的设备将能为科学家提供一张地球铁核图片，描绘出这个靠近质量更轻的岩石外壳的地核的大致轮廓。
“冰立方”是一个国际科研项目，有美国等数个国家和基金会发起和执行。目前项目正在建设中，设计目的是用来探测被称作中微子的亚原子粒子，这种物质让人捉摸不透，但它们很容易穿越行星体。然而，有少量中微子并没有那么幸运，深埋在南极地下的冰立方设备就是用来发现它们的。这个设备由数千个探测器组成，最终科学家将把它放进一个1立方千米的冰块中。这些探测器的镜头对准下方，用来监视与众不同的蓝色闪光，这些闪光意味着一个中微子已经成功从地球中逃逸出来，受到南极冰层的阻挡。这项研究的主要目的是，从外层空间的外来物体中寻找中微子，例如银河中心庞大的黑洞，利用地球作为防护物，以屏蔽其他宇宙微粒发出的有害噪音。
但是“冰立方”还能当作行星扫描仪。一些中微子拥有超过10万亿电子伏特(比普通的核辐射能量高数百万倍)的极高能量。这些高能粒子并不是十分光滑，它们中的大部分将被地球的铁和岩石层挡住去路。天文学家希望发现来自遥远的天体(或许是那些庞大的黑洞之一)的中微子光束，随着地球旋转，他们将能利用“冰立方”对它们进行监控，扫描光束穿越行星的路径，从而揭示这颗行星的结构。
然而，“冰立方”的前辈，一台被称作AMANDA的中微子望远镜很不幸，它无法看到这些遥远的中微子来源。这样看来，这些中微子发出的光线一定非常暗淡。巴塞罗那大学的玛丽亚·庚匝莱兹·盖尔克鲁纳说：“我们利用‘冰立方’将能看到它们，但是它们不够强烈，因此我们无法扫描地球。”但是，庚匝莱兹·盖尔克鲁纳和她的同事发现，“冰立方”可以利用高能粒子与其他宇宙射线相撞，在地球大气中产生的中微子漫射来解决这个难题。
地核密集的铁元素应该比它周围的岩石层吸收更多这种大气中微子。因此通过地球背后明亮的光线，“冰立方”应该能看到从黑影中凸现出来的地核，就像X光照射下的一根骨骼。另一个叫KM3NeT的大型中微子望远镜(计划用来对地中海的深水进行探测)，将为我们提供其他方面的信息。原则上说，用这种方法探测地球的内部，至少将比常规方法的视野更加清晰，科学家通过测量地球的波动，推测出地核的形状。
然而，中微子的光线非常暗淡，因此制作地核图片的过程只能慢慢进行。利用“冰立方”进行十几年探测后，这些科学家计算出地核应该会有一个大致的轮廓，但是观测任何有关地核与它的覆盖物边界的详细资料，将会花费更长时间，或许还需要一个更好、更大的中微子望远镜。庚匝莱兹·盖尔克鲁纳告诉《新科学家》杂志：“利用一个更大的探测器，你将能更加精确地进行观测。”
加利福尼亚理工学院地球科学家大卫·史蒂文森指出，科学家已经制作出大量更加详细的图片，用来分析震波穿越地球的过程。“我是中微子地球物理学的一名支持者，但是科学家在几十年内可能无法从这方面受益。”(杨孝文)新浪科技

跑道左侧是南极站，右侧是冰下望远镜建设工地

南极的“冰立方”实验室

“冰立方”阵列示意图

科学家准备在南极冰下埋望远镜 要拍摄地球地核照片

科学家准备在南极冰下埋望远镜要拍摄地球地核照片