SCIENZAinDIRETTA/ La scoperta dei Geoneutrini

Nel Laboratorio del Gran Sasso un gruppo di fisici per la prima volta al mondo ha «visto» delle particelle, i geoneutrini, provenienti direttamente dal centro della Terra

13.08.2010 - Gianpaolo Bellini
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L'esterno in acciaio del rivelatore di Neutrini nell'esperimento "Borexino"

Nel Laboratorio sotterraneo del Gran Sasso un gruppo di fisici impegnati nell’esperimento Borexino, guidato dall’autore, per la prima volta al mondo ha «visto» delle particelle, i geoneutrini, provenienti direttamente dal centro della Terra. Una scoperta che rivela una forte attività di decadimento radioattivo all’interno della Terra e apre una nuova era nello studio dei meccanismi che governano l’interno del nostro pianeta. Perché la temperatura aumenta se dalla superficie terrestre andiamo verso l’interno della Terra? A un primo livello la risposta è semplice: all’interno della Terra esiste una enorme quantità di energia termica, che non sembra esaurirsi. Ma qual è l’origine di questa energia? L’articolo espone varie ipotesi, tutte basate sulla presenza di radioattività all’interno della Terra, e i primi risultati dell’esperimento Borexino che ha dimostrato l’esistenza dei geoneutrini, riuscendo a evidenziarne il segnale con un’affidabilità superiore al 99,997 per cento.

La Terra nasconde al proprio interno un’enorme quantità di energia termica: da 31 a 44 TWatt (Tera = 1012 = mille miliardi). Ma qual è l’origine di questa energia, che non sembra esaurirsi? La soluzione di questo interrogativo è stata cercata da un gruppo di fisici mediante un esperimento installato nel Laboratorio sotterraneo del Gran Sasso. Per comprendere meglio di cosa si tratti, bisogna fare un passo indietro e iniziare dalla struttura della Terra.

La struttura della Terra

La Terra è costituita da sfere concentriche. Iniziando dall’interno, troviamo prima di tutto il «Core Interno» formato da un nocciolo solido, di circa 750 Km di raggio (più o meno le dimensioni della Luna), il quale a sua volta è circondato dal «Core Esterno», liquido, avente un raggio di circa 2400 Km. La temperatura del Core complessivo è molto elevata, fino a 5800 K (K = gradi Kelvin): quindi esso dovrebbe essere tutto liquido; tuttavia il nocciolo più interno è solido a causa dell’altissima pressione (~330 MPa [Mega Pascal=106 Pascal]). Il Core è costituito da una lega metallica di Nichel e Ferro: il moto rotatorio di questa lega conduttrice nel campo magnetico solare è forse all’origine dal campo magnetico terrestre.

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Gianpaolo Bellini
(Ordinario di Fisica Nucleare e Subnucleare all’Università di Milano)

© Pubblicato sul n° 39 di Emmeciquadro

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