提前预知火山爆发：用子为火山拍X光片

　　2021。11。21，12：04
　　缪子无处不在。在你不知道的情况下，每秒钟就有几百个射入你的脑袋。
　　这些亚原子粒子在宇宙射线进入地球大气层时产生是无害的，并迅速衰变为较轻的粒子团。
　　这些粒子像X射线一样穿透物体，这使它们对科学家很有用。四年前，科学家利用子揭开了埃及大金字塔的一个密室。
　　根据上周发表在《皇家学会议事录》上的一篇文章，科学家们还利用幽灵般的子绘制火山的内部结构图，这有朝一日可以帮助预测危险的火山爆发。
　　智利阿塔卡马大学的地球物理学家、该研究的主要作者GiovanniLeone表示，为了绘制这些地图，科学家们测量了粒子通过岩浆流经火山中的洞穴、密室和岩石通道的效率，然后利用这些信息绘制地质蓝图。
　　这项被称为muography的技术有朝一日可能成为岩浆的最终检测系统，Leone告诉《纽约时报》，并补充说，这项技术使得追踪可能在火山爆发前发生的岩浆运动成为可能。
　　缪子就像肥胖、快速的电子。它们带有负电荷，但比电子重207倍，几乎以光速飞行。这种重量和速度使粒子能够穿透密集的材料，如火山岩。物体越密集，它们失去速度和衰变得就越快。
　　许多子可以击中火山的侧面并直接穿过。但是，如果火山的密度足够大比如说，因为通道里充满了岩浆单个子将无法从火山的另一面出来。
　　为了发现哪些子在旅途中幸存下来，科学家们在火山的侧面设置了子探测器。这些探测器通过捕捉那些在通过火山时没有衰变的无畏的子，并注意到子没有完整地存活下来的空隙，从而创造出火山的内脏图像。
　　一些研究人员通过将子探测器置于直升机内并在火山侧面附近飞行，从空中进行这种测绘。
　　这就像给你的腿做X光。在X光检查过程中，辐射穿过你的腿，并被拍摄下来。如果辐射不受阻碍地通过，图像就会呈现黑色。
　　但是，由于你的腿部骨骼在通过时吸收了一些X射线，较少的辐射进入相机，这意味着你的骨骼在图像中显得更浅。
　　在火山的核磁共振成像中，科学家们了利用类似的原理。完全通过的缪子会在介子探测器上投下暗影。但是当缪子击中火山的致密部分并更快地衰变时，它们会留下较浅的阴影。简而言之，物体越致密，剪影就越浅。
　　火山周围的子探测器越多有些几乎可以和网球场一样大图像就越好。
　　据没有参与这项研究的格拉斯哥大学的ography研究员DavidMahon说，探测器产生一个2D图像。
　　通过使用定位在物体周围的多个探测器，有可能建立起一个粗略的三维图像。”
　　研究人员已经利用ography窥视了日本的樱岛和浅间火山，以及意大利的三座火山包括维苏威火山和瓜德罗普岛的一座加勒比火山。
　　除了帮助科学家绘制火山内部地图，这篇新文章还表明muography可以用来发现火山内部准备爆发的岩浆库，并实时跟踪岩浆运动。
　　爆发前往往有岩浆向火山顶峰上升，使用介子探测火山顶峰地区的岩浆流动，可能有助于科学家探测到即将爆发的火山使人们能够提前疏散。
　　尽早了解这些问题，为负责当地警报和疏散协议的人争取了极其重要的时间。研究作者写道，预测火山爆发是应用火山学的圣杯。
　　https：www。sciencealert。comshowersofsubatomicparticlesrainingfromtheskyarehelpingusseeinsidevolcanoes