Miklós
-7 °C
2 °C

Mikrometeoritok lyuggatják a Földet?

2002.05.31. 12:25
Mikroszkopikus méretű, de több tonnás részecskék ütik át rendszeresen a bolygónkat, földrengést okozva - vélik amerikai kutatók. A szeizmikus adatokból állítólag sikerült kiválogatni a földön kívüli lövedékekre utaló rengéseket.
Rendszerint a földkéreg mozgása okozza a földrengést, amikor például két tektonikus lemez egymáson csúszik, és a felgyülemlett energia egyszerre szabadul fel. De néha a kozmoszból származó mikroszkopikus méretű, de egy autó tömegével rendelkező részecskék is megrengetik a földet - véli a dallasi metodista egyetemen dolgozó Eugene Herrin.

A kutató és munkatársai átvizsgálták a pontszerű epicentrumhoz nem rendelhető, 1990 és 1993 között történt kereken egymillió szeizmológiai rengés adatait. Ennek során két olyan rengést találtak, amely a véleményük szerint kétségtelenül lineáris forrásból ered - mintha egy lövedék másodpercenként több száz méteres sebességgel átütötte volna a bolygót.

A kutatók egy még meg nem jelentetett tanulmányukban arról számolnak be, hogy egy hasonló lövedék 1993. október 22-én az antarktiszi Elsworth sziget közelében hatolt be a Földbe, és Indiától délre távozott. Világszerte hét szeizmológiai állomás jegyezte fel az eseményt. Néhány héttel később, november 24-én egy újabb lövedék csapódott be a Csendes óceánba, és az Antarktiszon keresztül távozott. Ez esetben kilenc mérőállomás jegyezte fel a rengéseket.

Nehézsúlyú kvarkcsomókra gyanakodnak

A kutatók úgy vélik, megtalálták a titokzatos rengések felelőseit. Egy szélsőségesen nagy tömegű részecske, az úgy nevezett Strange Quark Matter (SQM) Nugget okozhatta, amely különböző típusú kvarkokból áll. Az anyag ilyen rögje Herrin szerint egy vörösvértest méreteivel rendelkezik, de kereken egy tonnát nyom.

Az SQM-nugget a jelenlegi egyetlen elképzelhető magyarázat az egyenes vonalú rengésekre - jelentette ki a Spiegelnek a kutató. Más jelenségek, például kis méretű fekete lyukak túl ritkán fordulnak elő ahhoz, hogy egy éven belül két rengést okozzanak - érvelt Herrin. A sebességek és a rengési hullámok más tulajdonságai is alátámasztják a nugget-elméletet.

Létezésük nem bizonyított

Az atommagot alkotó protonok és neutronok még kisebb szubatomi részecskékből, kvarkokból állnak. A kvark hat különböző változatban fordul elő: Up, Down, Strange, Charm, Bottom és Top. Az a probléma viszont a csak három típusból álló SQM-nuggetekkel, hogy egyelőre csak elméletben léteznek, közvetlenül még senki nem tudta bizonyítani a létezésüket.

Az ilyen stabil anyagdarabok létezésére vonatkozó hipotézist 1984-ben Edward Witten állította fel a Princeton egyetemen. Eszerint az ősrobbanás után röviddel az Up és a Down kvarkok először protonokká és neutronokká olvadtak, aztán a Strange kvarkokkal nuggeteké tömörödtek.

Más elméleti fizikusok, mint például Sheldon Glashow a Harvardról, kiszámolták, hogy egy egytonnás SQM-nugget a Föld belsejében egy 50 kilotonnás bomba erejét szabadítaná fel, természetesen elosztva a bolygó belsejében megtett út során.

Ez a számot azonban Herrin túlzottnak tartja, az a két jelenség, melyet a csoportjával az űrbeli nugget becsapódásra vezetett vissza, csupán egy négy kilotonnás föld alatti bombarobbanásnak felel meg. A katasztrofális földrengések okozásához nem lehet elegendő a nuggetek energiája - hangsúlyozza a geofizikus.

A nagy sűrűségű anyagdarabok energiájának túlnyomó része hővé alakul, szeizmikus rengéseket csak egy töredék képes okozni. Sokkal nagyobbat, mint a Richter skála szerinti négyes fokozatú rengés, nem tudnak okozni - véli Herrin.

Megvan a sötét anyag?

Időközben a kutató egy tudományosan sokkal érdekesebb probléma nyomába eredt. Eugene Herrin elképzelhetőnek tartja, hogy a különös kvark-nuggetek a misztikus sötét anyag képviselői lehetnek. Semleges töltésük, nagy tömegük és ritka előfordulásuk alapján ugyanis az SQM-nuggetekre nem hat az elektromágneses energia.

Ez megmagyarázhatná, hogy a sötét anyag, amely a csillagászok számításai szerint az univerzum tömegének 90 százalékát teszi ki, miért nem figyelhető meg a jelenlegi módszerekkel. A létezése nélkül azonban nem lehetne megmagyarázni a galaxisok gyors forgását.

Az SQM-nuggetekből álló sötét anyag ezen kívül kiválóan illeszkedne a feljegyzett rengésekhez. Ha a hiányzó tömeg átlagosan öt tonnás kvarkrögökben koncentrálódik, akkor a lövedékek statisztikai szempontból átlag egy évenként csapódnának a Földbe.