Kosmiczne cząstki mogą pomóc przewidywać erupcje wulkanów
Miony to nietrwałe cząstki elementarne, które stale bombardują Ziemię. Są nieszkodliwe i szybko rozpadają się na inne cząstki, ale mogą przenikać przez obiekty (podobnie jak promienie rentgenowskie), co czyni je użytecznymi dla naukowców. Kilka lat temu, dzięki mionom odkryto nieznane wcześniej pomieszczenie w Piramidzie Cheopsa w Gizie. Mogą także pomóc w mapowaniu wulkanów.
W "Proceedings of the Royal Society" pojawił się artykuł, który sugeruje, że miony mogą być użyteczne w badaniu wulkanów i zapobieganiu niebezpiecznym erupcjom. Naukowcy mogą wykorzystać miony do oceny, jak cząstki przechodzą przez komorę magmową i skały, a zdobyte dane zastosować do stworzenia geologicznych map. W procesie tym prym wiedzie zespół uczonych z Uniwersytetu Atacama w Chile pod kierownictwem geofizyka Giovanniego Leone.
Technika znana jako miografia, może pewnego dnia stać się "ostatecznym systemem wykrywania magmy". Może ona umożliwić śledzenie ruchów magmy, które poprzedzają erupcję.
Prześwietlenie wulkanu
Miony są jak napęczniałe, szybkie elektrony. Mają ładunek ujemny, są 207 razy cięższe od elektronów i poruszają się z prędkością zbliżoną do prędkości światła. Ta masa i prędkość pozwala cząstkom przenikać przez gęste materiały, w tym skały wulkaniczne. Zasada jest prosta - im obiekt gęstszy, tym miony szybciej tracą prędkość i rozpadają się.
Wiele mionów może przejść "na wylot" przez wulkan. Ale jeżeli ten jest wystarczająco gęsty (gdy jest wypełniony magmą), miony nie przedostają się na drugą stronę. Aby wykryć ten proces, naukowcy umieszczają specjalne detektory po bokach wulkanów. Tworzą one mapę wulkanu - coś na kształt prześwietlenia rentgenowskiego złamanej kości.
W miografii wulkanicznej naukowcy szukają powtarzających się wzorów. Miony, które przechodzą przez wulkan w całości, rzucają ciemne cienie na detektor, ale gdy cząstki trafiają w gęste części wulkanu i szybciej się rozpadają, pozostawiają jaśniejsze ślady. Im gęstszy jest obiekt, tym jaśniejsza jest jego sylwetka.
Naukowcy wykorzystali miografię do zajrzenia do wnętrza wulkanów Sakurajima i Asama, a także trzech wulkanów we Włoszech - w tym Wezuwiusza - oraz karaibskiego wulkanu w Gwadelupie. Poza tworzeniem map wulkanów, detektory mionów mogą być użyteczne w wykrywaniu zbliżających się erupcji. To może być prawdziwy przełom, który ocali setki tysięcy ludzkich żyć.
"Wiedza o tych kwestiach tak wcześnie, jak to możliwe, daje czas dla osób odpowiedzialnych za lokalne protokoły alarmowe i ewakuacyjne. Przewidywanie gwałtownych erupcji wulkanicznych jest Świętym Graalem dla wulkanologii stosowanej" - podsumowują autorzy odkrycia.
