Cząstki subatomowe niczym RTG. Badacze wulkanów mają kosmicznych sprzymierzeńców

Miony nieustannie bombardują naszą planetę, włącznie z nami samymi. Te cząstki subatomowe mogą jednak pomóc w różnego rodzaju badaniach, działając niczym promieniowanie rentgenowskie.

W ten sposób w przeszłości wykorzystano je do odnalezienia ukrytego pomieszczenia w Wielkiej Piramidzie w Gizie. Teraz natomiast w grę wchodzi użycie mionów do badania wulkanów, a dokładniej – ich wewnętrznych struktur. Szczegóły na ten temat opublikowano w Proceedings of the Royal Society.

Czytaj też: Niemal wszystkie chińskie dynastie upadły przez wulkany. Co działo się na przestrzeni tysięcy lat?

Na czele nowych badań w tej sprawie stanął Giovanni Leone z chilijskiego University of Atacama. Jego zespół wykorzystał technikę określaną mianem miografii, za sprawą której da się tworzyć geologiczne mapy wszelkiego rodzaju struktur. Co ciekawe, można ją również wykorzystać do śledzenia ruchów magmy i przewidywania nadchodzących erupcji. Naukowcy mierzą w tym celu, jak skutecznie cząsteczki przechodzą przez magmę ukrywającą się wewnątrz wulkanów.

Miony to cząstki subatomowe nieustannie bombardujące Ziemię

Kluczem do sukcesu są w tym przypadku kosmiczni sprzymierzeńcy, czyli cząstki subatomowe zwane mionami. Przy ujemnym ładunku i poruszaniu się z prędkością niemal równą prędkości światła, miony są 207-krotnie cięższe od elektronów. Mogą dzięki temu przenikać przez gęste materiały. A im szybciej tracą prędkość, tym grubsze są przeszkody, na które napotkały – w tym przypadku ściany wulkanów.

Czytaj też: Jak to możliwe, że Uran emituje promieniowanie rentgenowskie?

Oczywiście niektóre miony są w stanie pokonać całą grubość skały, podczas gdy inne “utkną” po drodze. Aby określić, które cząstki subatomowe przetrwały podróż, naukowcy ustawiają detektory mionów na bokach wulkanu. Dzięki nim są w stanie wygenerować obrazy wnętrza, biorąc pod uwagę miony, którzy pokonały całą trasę, jak i te, którym się to nie udało. Zasada działania jest więc podobna jak w przypadku wykonywania zdjęć RTG, choć skala jest oczywiście znacznie większa. Jak na razie wulkanolodzy użyli miografii między innymi do obejrzenia wnętrz dwóch japońskich wulkanów, trzech włoskich i jednego znajdującego się na Gwadelupie.