Un trio de chercheurs du CSIC-Universitat de València et de l'Universitat de Barcelona a utilisé les données du détecteur IceCube en Antarctique pour mesurer la masse de la Terre. Dans leur article publié dans la revue Physique de la nature , Andréa Donini, Sergio Palomares-Ruiz et Jordi Salvado décrivent l'utilisation de données décrivant les neutrinos traversant la Terre pour en savoir plus sur l'intérieur de la planète. Véronique Van Elewyck de l'Université Paris Diderot a écrit un article de News and Views sur le travail effectué par l'équipe dans le même numéro de revue.

Actuellement, les scientifiques utilisent des calculs basés sur l'attraction gravitationnelle et les lectures des détecteurs sismiques pour mesurer la masse de la Terre et sa densité. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont adopté une approche différente en regardant le nombre de neutrinos qui traversent la planète.

L'Observatoire des neutrinos IceCube a été créé en 2005. Il est composé de milliers de capteurs situés sous la glace pour détecter les neutrinos ayant traversé la Terre. Les neutrinos sont des particules à interaction faible – celles qui traversent la Terre sont appelées neutrinos atmosphériques car elles résultent de collisions entre les rayons cosmiques et l'atmosphère terrestre. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont utilisé les données d'IceCube de 2011 à 2012 - elles n'ont été rendues publiques qu'en 2016. IceCube détecte les neutrinos à basse énergie - les neutrinos à haute énergie ne sont pas capables de traverser la planète.

Pour calculer la masse de la Terre, les chercheurs ont mesuré quelle quantité du flux de neutrinos produit par les collisions atmosphériques a traversé la planète. Pour calculer la densité des couches de la Terre, ils ont compté combien de neutrinos ont pu traverser la planète sous différents angles par rapport à IceCube.

Les chercheurs rapportent que leurs résultats concordent avec les mesures de la planète prises à l'aide de méthodes traditionnelles. Mais ils notent également qu'au fil des années et qu'IceCube collecte de plus en plus de données, les mesures de la planète à l'aide de neutrinos deviendront plus précises. Van Elewyck suggère que, comme d'autres stations de détection de neutrinos sont installées à d'autres endroits, il devrait être possible de mener une analyse tridimensionnelle complète de la planète offrant des informations non disponibles par d'autres moyens.

© 2018 Réseau Science X