Πόσο καύσιμο υπάρχει ακόμη στο εσωτερικό της Γης;

Οι επιστήμονες αναρωτιούνται από καιρό πόση ενέργεια παραμένει στον πλανήτη σήμερα, 4.6 δισεκατομμύρια χρόνια από την δημιουργία του βραχώδη κόσμου μας. Τώρα, μια ομάδα ερευνητών σχεδιάζει να λάβει μια απάντηση σε αυτό το σύνθετο ερώτημα μέχρι το 2025 , έτσι οι επιστήμονες θα είναι σε θέση να κατανοήσουν καλύτερα τις δομικές μονάδες του πλανήτη και των διαδικασιών που σχετίζονται με την ενεργειακή δαπάνη του.

Όταν όλη η ενέργεια εξαντληθεί, αυτό σημαίνει ότι η Γη θα «πεθάνει» επειδή δεν θα έχει την απαραίτητη ενέργεια για την συναγωγή μανδύα, την ηφαιστειακή δραστηριότητα, και άλλες κρίσιμες πλανητικές διαδικασίες.

Αυτές οι διεργασίες του πλανήτη τρέχουν σε δύο μορφές ενέργειας: την αρχέγονη ενέργεια, η οποία είναι η θερμότητα που έχει απομείνει από το βίαιο σχηματισμό της Γης, και την πυρηνική ενέργεια  ή την θερμότητα που παράγεται κατά τη διάρκεια φυσικών ραδιενεργών διασπάσεων .

«Είμαστε σε ένα πεδίο με εικασίες», δήλωσε ένας από τους συντάκτες της μελέτης, ο William McDonough, καθηγητής γεωλογίας στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ . "Σε αυτό το σημείο στην καριέρα μου, δεν με νοιάζει αν έχω δίκιο ή άδικο. Απλά θέλω να ξέρω την απάντηση."

Εδώ είναι πώς ο McDonough και η ομάδα του θα αντιμετωπίσει το πρόβλημα: Όπως έχει γίνει για το παρελθόν σε τέτοιου είδους εκτιμήσεις, οι επιστήμονες θα μετρήσουν τα γεωνετρίνα Γης, ή τους εταίρους αντιύλης των νετρίνων - άυλα υποατομικά σωματίδια που περνούν ακριβώς μέσα τη Γη και είναι σχετικά αλώβητα. Τα σωματίδια από αντινετρίνο είναι υποπροϊόντα των πυρηνικών αντιδράσεων, που προκύπτουν από τη ραδιενεργό διάσπαση στοιχείων, όπως το θόριο και το ουράνιο .

"Τα σωματίδια θα μας πουν για το πόσα άτομα ουρανίου και θορίου είναι μέσα στη Γη. Ως εκ τούτου, αυτό θα μας πει για πόσο δυναμικό ραδιενέργειας υπάρχει,"είπε ο McDonough. "Γνωρίζουμε ότι η Γη εκπέμπει 46 terawatts θερμότητας ή ηλεκτρικής ενέργειας, και έτσι αυτό που θα καθορίσουμε για την πυρηνική ενέργεια, είναι η διαφορά που θα ισοδυναμούσε με την αρχέγονη ενέργεια που έχει απομείνει."

Προηγούμενη έρευνα έχει δείξει ότι αυτά τα ραδιενεργά στοιχεία παράγουν θερμότητα που δεν επαρκούν για τα 46 TW που εκπέμπει η Γη. Ως εκ τούτου, η υπολειπόμενη αρχέγονη ενέργεια πρέπει να είναι παρούσα. Καθορισμός του ποσού της ενέργειας που έχει απομείνει από τις δύο πηγές θα μας δώσει επίσης μία εικόνα για το πώς η Γη καίει το καύσιμο, το ποσοστό κατανάλωσης της στο παρελθόν και τα μελλοντικά αποθέματα του καυσίμου.

"Υπάρχουν δύο μετρητές αερίου - μια αρχέγονη ενέργεια και μία πυρηνική ενέργεια," εξήγησε ο McDonough. "Αν έχουμε πολλή πυρηνική ενέργεια, τότε χρησιμοποιήσαμε αρκετή από την αρχέγονη ενέργεια μας. Αν έχουμε ένα μικρό κομμάτι της πυρηνικής ενέργειας, τότε δεν έχουμε εξαντλήσει την αρχέγονη ενέργεια μας."

Ο McDonough είπε ότι η ποσότητα των καυσίμων που έχει απομείνει θα μπορούσε να είναι η διαφορά μεταξύ του πλανήτη που συνεχίζει να λειτουργεί για 5 δισεκατομμύρια χρόνια ή και 10 δισεκατομμύρια χρόνια. Όταν το καύσιμο θα έχει εξαντληθεί, το οποίο ο McDonough είπε κάποτε θα συμβεί, τότε ο πλανήτης θα είναι ουσιαστικά "νεκρός", καθώς οι πλανητικές διαδικασίες της πλέον δεν θα λειτουργούν.

Οι ανιχνευτές που χρησιμοποιούνται για να βρουν τα σωματίδια αντινετρίνο , ο καθένας έχει μέγεθος ενός μικρού κτιρίου γραφείων, που στεγάζεται περίπου ένα μίλι υπόγεια. Αντινετρίνα εντοπίζονται στο εσωτερικό του ανιχνευτή όταν τα σωματίδια συντριβούν σε ένα άτομο υδρογόνου, προκαλώντας δύο χαρακτηριστικές λυχνίες να αναβοσβήνουν. Υπάρχουν επί του παρόντος δύο τέτοιες εγκαταστάσεις ανίχνευσης, η μία στην Ιαπωνία και μία άλλη στην  Ιταλία, που καταγράφουν μόνο περίπου 16 συγκρούσεις ανά έτος. Τρεις νέοι ανιχνευτές - ένας στον Καναδά και δύο στην Κίνα - αναμένεται να συνδεθούν το 2022.

«Από τη στιγμή που συλλέγουμε δεδομένα για αντινετρίνα 3 χρόνων από όλους τους πέντε ανιχνευτές, είμαστε σίγουροι ότι θα έχουμε αναπτύξει μια ακριβή μέτρηση καυσίμων για τη Γη και θα είμαστε σε θέση να υπολογίσουμε το ποσό του υπόλοιπου καυσίμου στο εσωτερικό της Γης," ο McDonough ανέφερε στην ανακοίνωση ότι το 2025 αποτελεί στόχο της ομάδας.

Γεωδίφης

Πηγή- Περιοδικό Nature Scientific Reports .