Prognozuojami žemės drebėjimai

Jungtinė Europos, JAV, Japonijos, Kanados ir Rusijos mokslininkų komanda atliko kelis fizikos eksperimentus su elementariosiomis dalelėmis, naudodamasi specifiniais Gran Saso laboratorijoje Šveicarijos Alpėse pastatytais įrenginiais - OPERA, LVD ir BOREXINO. Tai sudėtinga įrenginių kolaboracija požeminių procesų paslaptims tyrinėti.

Duomenų analizė

Svarbiausia šiandienos intriga, susijusi su projektu OPERA, yra gautų duomenų analizė, kuri netrukus turi duoti konkrečių rezultatų. Yra žinių, kad informacijos rinkimas ir šifravimas kartu yra ir daug darbo reikalaujanti, ir brangi procedūra, o pati analizė yra labiau kūrybinis procesas, nes rezultatai priklauso nuo gebėjimo pasiūlyti ir rasti nestandartinių sprendimų. Šia prasme pasaulio mokslininkų pajėgos yra išsilyginusios ir pasiskirsčiusios visiškai vienodai, todėl ir reikia tokio plataus tarptautinio bendradarbiavimo.

Iš esmės visi eksperimentų dalyviai laikomi gaunamų rezultatų autoriais. Anksčiau būdavo taip, kad, pavyzdžiui, Europos šalys (daugiausia Italija) turėdavo daugiausia kvalifikuotų analitikų. Dabar efektyvių informacijos analizės būdų pasiūlė ir kitų valstybių tyrinėtojai, todėl buvo sukurta visiškai nauja bendroji metodika, kuri galbūt duos labai stebinančių ir netikėtų rezultatų. Itin aktyvūs čia rusų naujosios kartos mokslininkai: pavyzdžiui, per pastaruosius penkerius metus vien projekte BOREXINO didžiausios įvairių sričių sėkmės sulaukė būtent rusų studentai.

Neutrinai rodo žemės drebėjimus

Pagrindinis šios laboratorinės veiklos tikslas yra rasti ir ištirti įvairių tipų neutrinus. Tikimasi, kad šios elementariosios dalelės dėl savo unikalių neutralumo ir masės savybių gali atskleisti tamsiosios materijos paslaptį. Bendras italų ir rusų įrenginys LVD skirtas iš supernovų atėjusioms neutrinų spinduliuotėms registruoti. Eksperimente jungtinė mokslininkų komanda atskleidė, kad šiuo įrenginiu įmanoma ištirti ir žmonijai aktualius geofizinius procesus, pavyzdžiui, laiku nustatyti žemės drebėjimus ir panašiai.

Jau 1997 metų rugsėjį per žemės drebėjimą centrinėje Italijos dalyje (epicentras buvo 300 kilometrų atstumu nuo laboratorijos) mokslininkai pastebėjo padidėjusį detektoriaus fono registravimo tempą, kurį sukėlė požeminė radono koncentracija. Tai reiškia, kad buvo nustatytas į paviršių išsiveržęs radonas, ir toks fonas išsilaikė keletą parų. Analogiškas atvejis 1999 metais Turkijoje taip pat paviršiuje parodė radono, ir mokslininkai pradėjo tikslingai šį reiškinį tyrinėti.

Dirvožemyje nuolat susidaro radono ir didėja jo koncentracija, kuri po žeme įrengtose laboratorijose nustatoma dėl žemės plutos deformacijos ir mikropostūmių, signalizuojančių artėjantį žemės drebėjimą. Tokiu būdu informacija apie netrukus įvyksiantį žemės drebėjimą gali būti nustatoma pagal technogeninių radono maksimumų amplitudę ir galią.

Mokslininkai konstatavo, kad dvi dienos prieš žemės drebėjimą visuomet pastebimas tam tikras radono koncentracijos maksimumas. Dėl to galima drąsiai nustatyti, kada žemės drebėjimas iš tiesų bus, o kada jo gali ir nebūti. Tiesa, vis dar itin sunku laiku nustatyti konkretaus laukiamo žemės drebėjimo vietą. Radono yra visur, todėl ir jo koncentracija didėja visur, nes atitinkami matuokliai ir detektoriai yra išdėstyti vandeningose nuosėdinėse uolienose, o radonas, žinia, lengvai tirpsta vandenyje. Taip pat nustatyta, kad radono koncentraciją veikia ir kiti veiksniai, susiję su dirvožemio deformacija, pavyzdžiui, kalnų tuneliais važiuojantys sunkieji automobiliai ir furgonai. Vis dėlto, kaip teigia patys eksperimentus atliekantys mokslininkai, „dir-ginimo“ šaltinio lokalizacija apskritai dar yra tik ateities klausimas.

Kosmoso ir žmonių fonas

Pagrindinė laboratorijos įrangos užduotis vis dėlto lieka nuodugniai tyrinėti įvairius elementariųjų dalelių tipus, galinčius arba patvirtinti, arba paneigti pagrindines Visatos sandaros teorijas. Tokioms dalelėms tirti labai svarbu jas identifikuoti, o tai labiausiai apsunkina nuolatinis natūralių ir žmogiškos kilmės veiksnių kuriamas fonas.

Mokslininkai teigia, kad laboratorijos vieta po Alpių kalnynu pasirinkta todėl, kad šiame regione fonas visada yra labai nedidelis, nes konkretus kalnų masyvas (virš laboratorijos yra apie 1400 metrų storio uolienų sluoksnis) apie milijoną kartų susilpnina pagrindinį fono šaltinį - miuonus, kurie atsiranda kosminiams spinduliams sąveikaujant su planetos atmosfera. Taip pat ir kito fono šaltinio — neutronų - čia yra nedaug dėl gana žemo šiose kalnų uolienose esančio urano ir torio kiekio.

Su BOREXINO eksperimentuojantys mokslininkai yra priversti atsižvelgti į minėtą foną, tačiau šiuo atveju tik į tą, kurį sukelia žmonės. Itin jautri įranga, skirta tirti žemos energijos Saulės neutrinus, fiksuoja ir kitus šių dalelių tipus. Tokie yra, pavyzdžiui, geoneutrinai, susidarantys dėl giliai Žemėje vykstančių branduolinių reakcijų. Vis dėlto jų tyrimą apsunkina konkretus fonas, keliamas branduoliniuose reaktoriuose atsiradusio antineutrino, todėl šioje srityje dar yra daug ką nuveikti. Iki 2013 metų jungtinė projekto mokslininkų komanda buvo apdorojusi Tarptautinės atominės energijos agentūros ir Prancūzijos elektros asociacijos pateiktus duomenis apie 400 atominių elektrinių. Vis dėlto ši informacija dar nelaikytina visaverte.

Kad būtų galima gauti saugių ir įtikinamų rezultatų, reikia registruoti net smulkiausią poveikį net iki pusantro kilometro gylyje. Šiuolaikinis mokslas į šią požeminę „spiegiančią tylą" gali leistis vis giliau. Prisiminkime, kad prieš 120 metų pirmasis garsiųjų fizikų Alberto Michelsono ir Edwardo Morley eksperimentas Potsdamo laboratorijos rūsiuose baigėsi nesėkmingai - net ne tokiame technogeniškame XIX amžiuje to neleido žmogaus keliamos vibracijos. Taigi nėra lengva iš karto įsivaizduoti vietą, kur dar 100 metų po Gran Saso eksperimentų bus atliekami galbūt visavertiškesni šios krypties eksperimentai.