I misteriosi "neutrini" e l'interno della Terra

Con i neutrini alla scoperta del centro della Terra: sotto la crosta terrestre c'è un mare di uranio e torio. Più o meno lo sapevamo già, ma ora studiando i...

Con i neutrini alla scoperta del centro della Terra: sotto la crosta terrestre c'è un mare di uranio e torio. Più o meno lo sapevamo già, ma ora studiando i neutrini che si orginano al centro della Terra, ne abbiamo la certezza.

L'interno della Terra

 

Siamo arrivati con le nostre sonde ai confini del sistema solare distante miliardi di chilometri, ma ancora non riusciamo a penetrare la Terra se non per pochi chilometri. È questo il paradosso della nostra esplorazione. Il pozzo più profondo che sia mai stato eseguito ha raggiunto  i 12,5 km (c’è chi sostiene che avesse raggiunto i 14 km) e fu realizzato dai sovietici negli Anni Settanta nel nord della Russia. Per studiare l’interno del nostro pianeta dunque si devono seguire strade diverse. La più importante è ovviamente quella che analizza le onde sismiche di terremoti ed esplosioni sotterranee. Ma negli ultimi anni si sono aggiunte altre strade, tra cui quella che analizza i neutrini (particelle difficilissime da rilevare anche con sofisticatissimi strumenti) che vengono rilasciati durante il decadimento (ossia la trasformazione di un atomo radioattivo in un altro) degli elementi radioattivi presenti nel mantello terrestre e più sotto, se esistono nel nucleo della Terra.   Si formano dagli elementi radioattivi Sotto la crosta terrestre, infatti, nello strato del mantello, uranio e torio radioattivi funzionano come una stufa che riscalda il pianeta ed è, almeno in parte, responsabile dei movimenti della crosta, quindi delle attività dei vulcani, dei terremoti, della formazione di nuovo fondale marino. Ce lo confermano direttamente i neutrini provenienti dalle profondità del nostro pianeta – i “geoneutrini” - rilevati dall’esperimento Borexino ai Laboratori del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.

Ecco come funziona "Boxerino"

 

(Per vedere i dettagli di questo strumento apri a grande schermo il disegno qui a fianco, cliccandogli sopra). Dopo una prima scoperta nel 2010, Borexino ha continuato in questi anni lo studio dei geoneutrini, raggiungendo in questo giorni nuove scoperte. Le più importanti indicazioni ottenute ora sono essenzialmente tre: 1-Nel mantello sono presenti in quantità rilevante gli elementi radioattivi appartenenti sia alla famiglia dell’Uranio-238 sia a quella del Torio-232. La presenza delle due più importanti famiglie radioattive nel mantello, ci permette di valutare quale sia la continua produzione di energia termica nella Terra; 2-Il rapporto dei contenuti di Uranio e Torio nel mantello sembra andare d’accordo con quanto si trova analizzando le meteoriti che arrivano sulla Terra dallo Spazio. Questa corrispondenza è un’importante conferma delle teorie sull’origine del Sistema Solare; 3-Queste due prime indicazioni permettono di dire che i decadimenti radioattivi sono responsabili di circa la metà dell’energia termica della Terra. I nuovi dati di Borexino smentiscono con più precisione l’ipotesi che al centro del nostro pianeta agisca anche un enorme reattore naturale, il cosiddetto geo-reattore, che sfrutti giacimenti di Uranio presenti intorno al nocciolo centrale della Terra.   Solo due luoghi al mondo cercano neutrini Per “vedere” questi geoneutrini occorrono strumenti estremamente sensibili e tecnologicamente molto sofisticati. Il rivelatore Borexino, è uno strumento scientifico che ha ottenuto già grandi successi in questo campo: nel 2010 ha ottenuto la prima reale evidenza sperimentale dell’esistenza dei geoneutrini che sono stati rivelati solamente da un altro esperimento al mondo, il giapponese Kamland. Gianpaolo Bellini, dell’INFN di Milano, fondatore dell’esperimento Borexino spiega che “Dopo la scoperta dei Geo-neutrini, nel 2010, questi nuovi risultati di Borexino ci fanno capire quanto queste formidabili sonde possano dirci su quanto avviene all’interno del pianeta. Avere una conferma sperimentale sul tipo di elementi radioattivi presenti nel mantello e sulla sua composizione, che risulta essere compatibile con il materiale meteoritico che ci arriva dallo Spazio è un importante passo avanti. Ma non è finita qui: Borexino intende continuare a prendere dati per altri anni con la prospettiva di ulteriori importanti scoperte su quanto avviene sotto i nostri piedi”.

13 Marzo 2013 | Luigi Bignami