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Pour la première fois, des physiciens ont mesuré la masse de la planète à l’aide des neutrinos; des minuscules particules subatomiques qui peuvent traverser toute la planète. Les chercheurs ont également utilisé ces particules pour sonder les entrailles de la Terre, en étudiant comment la densité de la planète varie d’une croûte à l’autre.

Mesurer la masse de la Terre à l’aide des neutrinos

En général, les scientifiques déterminent la masse et la densité de la Terre en quantifiant l’attraction gravitationnelle de la planète et en étudiant les ondes sismiques qui pénètrent le globe. Les neutrinos fournissent une mesure complètement différente et indépendante des propriétés de la planète. Réalisé en utilisant les données de l’Observatoire de neutrinos IceCube au pôle Sud, ce nouveau profil planétaire est en accord avec les mesures traditionnelles, rapporte un trio de physiciens le 5 novembre dans Nature Physics.

Pour effectuer cette mesure, les scientifiques ont étudié les neutrinos de haute énergie qui ont été produits lorsque des protons et d’autres particules énergétiques de l’espace ont traversé l’atmosphère terrestre. Ces neutrinos peuvent passer à travers toute la Terre, mais parfois ils se fracassent en noyaux atomiques et sont absorbés. La fréquence à laquelle les neutrinos sont arrêtés durant leur trajet révèle la densité des choses qu’ils traversent.

Sous différents angles

Les neutrinos qui sont arrivés au détecteur de particules de glace sous différents angles ont sondé différentes couches de la Terre. Par exemple, un neutrino venant de l’autre côté de la planète, au pôle Nord, passera à travers la croûte terrestre, le manteau et le noyau avant d’atteindre le Pôle Sud. Mais placer selon un angle bien précis pour passer à travers la croûte. En mesurant le nombre de neutrinos provenant de différents angles, l’équipe a déduit les densités des différentes parties de la Terre et sa masse totale.

La matière noire

Cette technique n’a rien révélé de nouveau sur la planète. Mais un jour, cela pourrait aider les scientifiques à déterminer si toute la masse de la Terre provient de la matière telle que nous connaissons, car peut-être qu’une partie de la masse est due à quelque chose qui ne perturbe pas le passage des neutrinos, comme la matière noire; une substance étrange qui, selon les scientifiques, existerait pour expliquer la masse manquante observée dans les mesures des autres galaxies. Les neutrinos pourraient aider les physiciens à déterminer si la terre contient cette sorte de matière.

Source : Science News