Comment les faisceaux de neutrinos pourraient révéler des cavités à l'intérieur de la Terre

Les neutrinos sont des particules particulières. Ils ont peu de masse, sont gratuits et se déclinent en trois saveurs. Ces saveurs ne sont pas fixes. Ce qui est étrange avec les neutrinos, c'est qu'une fois créés, ils passent d'une saveur à une autre au cours de leur voyage.

Pendant longtemps, cela a intrigué les physiciens. La variété d'un neutrino détermine son interaction avec la matière. Les physiciens ont construit des expériences pour détecter la saveur provenant du Soleil pour en trouver beaucoup moins que ce à quoi ils s'attendaient.

En 2001, ce mystère a été résolu lorsqu'ils ont découvert que les neutrinos manquants s'étaient retournés ou avaient oscillé d'une saveur à l'autre au cours de leur voyage du Soleil à la Terre.

Depuis lors, les physiciens se sont efforcés de comprendre plus en détail les oscillations des neutrinos. Il s'avère que l'effet est sensible à la distance parcourue par les neutrinos ainsi qu'à la quantité de matière traversée par les particules.

Cela a donné une idée à Carlos Arguelles et à ses amis de l'Université pontificale catholique du Pérou à Lima. Ces gars disent que les oscillations des neutrinos devraient être sensibles aux changements de densité de la Terre.

Ainsi, les oscillations d'un faisceau de neutrinos créé en un point de la Terre et diffusé à travers la croûte jusqu'à un autre point devraient révéler des informations sur tout changement de densité en cours de route.

Ces gars ne sont pas les premiers à suggérer qu'un faisceau de neutrinos peut efficacement radiographier la Terre. Mais ils sont les premiers à explorer la taille et la forme des changements de densité qui devraient être visibles en utilisant cette méthode.

Ils disent que la technique devrait être capable de repérer des cavités d'environ 200 km de diamètre ou plus remplies d'eau, de minéraux à base de fer ou même de régions d'accumulation de charges. Ils suggèrent que cela pourrait prendre aussi peu que 3 mois.

C'est intéressant car certains sismologues suggèrent que les tremblements de terre conduisent à l'accumulation de charges dans des volumes spécifiques de roche, donc la technique pourrait être utile pour étudier cela.

Mais il y a un facteur plus important qui suscite l'intérêt pour ce travail. Cette technique pourrait également révéler des formations géologiques susceptibles de contenir du pétrole et ainsi attirer des investissements commerciaux considérables.

Une question importante, cependant, est de savoir si Arguelles et co ont fait des hypothèses réalistes dans leur modèle. L'un des problèmes auxquels ils sont confrontés est que le faisceau de neutrinos doit être suffisamment intense pour produire un résultat dans un délai raisonnable, certainement inférieur à 18 mois.

Pour y parvenir, Arguelle et co doivent partir du principe qu'il est possible de créer des faisceaux à une cadence environ 5000 fois supérieure à ce qui est réalisable aujourd'hui.

Comme on ne sait pas du tout comment cela pourrait être fait, c'est une grosse mouche dans la pommade.

Ainsi, bien que cette technique semble possible en théorie, ce type d'hypothèse pose un grand point d'interrogation quant à savoir si cela sera possible en pratique dans un avenir prévisible.

Réf : arxiv.org/abs/1201.6080 : Recherche de cavités de différentes densités dans la croûte terrestre avec un faisceau e à faible consommation d'énergie

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