什么力量造成海床的擴張?什么力量驅使全球板塊的移動?什么力量熔融了地球外地核的金屬層,并形成了地磁場?答案是地熱能。地質學家對分布在全球范圍內20,000個鉆孔中的地溫探測器所獲得的數(shù)據(jù)進行分析后獲知,地球從形成至今,共向宇宙空間散失了約44 MW的熱能。但是,這些熱能從哪里來的呢?
地殼和地幔層放射性元素(如鈾、釷和鉀)的衰變是地熱能形成的主要原因。2005年,科學家在位于日本的中微子研究實驗室中利用KamLAND(中微子探測器)首先精確地探測到來自地球深部的中微子。研究認為,這些中微子源自于地球內部放射性元素的衰變。
科研團隊成員斯圖亞特·弗雷德曼教授(Stuart Freedman)認為,作為一種中微子探測器,KamLAND具備其他儀器所不可比擬的優(yōu)勢,KamLAND能以極高的精確度將中微子從背景噪音中區(qū)分出來。同時,KamLAND也是一種研究反中微子的利器。
研究人員以不低于97%的置信度,計算出約有一半的地熱能來源于放射性元素的衰變,而剩余部分應該是從地球誕生時保存至今的原始熱量。
弗雷德曼教授表示,如果能在全球設立更多的地球中微子探測儀,尤其在位于洋中脊的島嶼上(此處的地殼最為薄弱,且人工放射性元素的濃度最低),將有助于科學家們改進地熱能模型。