跳到主要内容

话题

星星和太阳能物理学

星星和太阳能物理学

寻找极地岩石的磁垄断

11 Feb 2013
南极景观下隐藏的垄断?

第一次寻找壁炉衍生的极性火岩中的磁垄断–被认为可能遏制更高比例的垄断–已经由瑞士的研究人员进行。团队分析了23.4 北极和南极地区的kg样本。虽然没有发现垄断,但搜索样本中的核率的单极率受到约束,置信水平为90%,到1.6的上限 monopoles per 1028 核心。该团队声称它的研究增加了现有的Mate-Land搜索,与迄今为止最广泛的陨石搜索具有相当或更好的敏感性。

1931年,Paul Dirac的磁垄断是着名的,作为解释电荷量化的方式。他们的存在也是通过许多大统一理论预测的,但迄今为止难以捉摸的粒子仍然难以捉摸。

“磁性单极是一个真正迷人的假设对象–它解释了电荷量化,需要在统一基本互动的理论中,”来自日内瓦大学的Lead研究员Philippe Mermod表示。“这让我们想知道为什么它从未发现过本质上,因为它的不存在将是一个完整的谜团。”

宇宙起源?

据信,可以在高能粒子促进剂中创造垄断,例如大型强子撞机。但是,如果垄断非常沉重,则光束能量可能不足以在颗粒碰撞中创建它们。在这种情况下,可能是唯一一个充满活力的事件,可以在宇宙中发生垄断,或者在大爆炸之后发生。

“在这种情况下,垄断应该是我们的:要么通过空间自由行进或绑定,” explains Mermod, “但[过去]实验无法观察到数百千克的陆地物质,甚至在月球上的岩石中,表明如果他们在那里,它们非常罕见。”

敏捷和他的团队认为,寻找垄断的关键可能不会以更强大的加速器或分析更大的源材料,而是具有新颖的搜索设计。

在其形成过程中,地球是熔融的,并且因此分化为多种化学明显的层–地壳,地幔和内核和外核。在此阶段,任何与形成地球的问题有关的垄断可能会对核心沉没。因此,外壳预计在这种恒星垄断中会被耗尽–在形成我们的太阳系之前,垄断已经被困在星尘。

look

然而,固体地幔中的单据将受到限制在其运动中,并且无论其极性和磁场方向如何,都会沿着地幔对流慢慢移动。在到达液体核心时,他们的质量会将它们拉到地球上’S中心,在被磁性电荷吸引杆位之前。

因此,敏麦和同事预测,垄断可能在整个地幔中分布,距离为3400 km – the core radius – from the Earth’S磁轴。因此,来自极地披露的来源的岩石是寻找单极材料的潜在候选者。为本研究选择的样品主要局限于高(大于63)的地幔衍生的岩石 degrees) latitudes.

通过寻找超导材料循环中的持续电流的签名,该团队在样本中寻找垄断–基于鱿鱼的岩石磁力计–这位于苏黎世天然磁化实验室的屏蔽室。

探测极岩石

“极地火山岩以前从未遭到垄断,”静热说。他继续解释,因为他的计算表明,引力/电磁力平衡对于一系列单极物质和电荷有利,并且他可以进入能够检测岩石样本中单极签名的磁力计,他决定“这需要完成。真的有机会垄断会被揭示”.

此外,该团队还分析了岩石的化学成分,暗示深层地幔起源。其中包括:玄武岩岩石挤出在热点上方,地幔中局部热量增加导致升高的羽流;来自大火火病省的样品–已连接到大陆分手的大规模洪水玄武岩矿床和地幔羽流活动;含有Lherzolite Nodules的熔岩,从地幔上运输,未置换;来自Coleman Nunatak的玄武岩熔岩,位于南极洲浆果冰川头部的岩石山脊,高 206PB / 204其中Pb比例表明熔点和深度的低程度。

该研究的对照样品从南极俯冲区和低纬度热点(夏威夷)和中海山脊(中大西洋山脊和东太平洋上升)的外壳衍生的熔岩取自外壳衍生的熔岩,因为这些应该耗尽垄断。

继续狩猎

然而,Monopole追捕,不会在这里结束。“困住的垄断的未来取决于基于新技术的可能进入更好的乐器,或者对异国物料样本” Mermod says. “一旦新材料可用–例如,从小行星或彗星调查任务中退回样本–探讨垄断者将是很重要的。”

可以使用预先打印 arxiv 服务器。

版权©2021由IOP Publishing Ltd和个人贡献者