SCIENZAinDIRETTA/ La scoperta dei Geoneutrini

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.

SOMMARIO/ N° 77 – Gennaio 2021 – Imparare in classe

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.

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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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