Vulkane röntgen mit kosmischer Strahlung
Wissenschaftler wollen Ausbrüche genauer vorhersagen
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Vulkan: offenbart Geheimnisse durch Myonen (Foto: pixelio.de, J. Klosowski) |
Wien (pte003/04.01.2012/06:10) Um akkuratere Möglichkeiten zur Prognose von Vulkanausbrüchen zu entwickeln, greifen Wissenschaftler auf kosmische Strahlung zurück, wie Dvice.com berichtet. Die energiereichen Partikel aus dem Weltraum zerstrahlen bei der Kollision mit Atomen aus der Erdatmosphäre zu Myonen. Diese winzigen Elementarteilchen passieren Materie meist unbemerkt, da es selten Wechselwirkungen gibt. Die Häufigkeit der wenigen Kollisionen gibt den Wissenschaftlern Aufschluss über die Beschaffenheit des Materials, das die Myonen passiert haben. Mit diesem Verfahren können ganze Vulkane durchleuchtet werden, ähnlich wie bei einem Röntgenbild.
10.000 Myonen pro Minute
Die Erdatmosphäre wird ständig von hochenergetischer Strahlung aus dem Weltraum bombardiert. Bei der Kollision mit der Atmosphäre werden die eintreffenden Teilchen in subatomare Partikel zerlegt. Das geschieht so häufig, dass jeder Mensch pro Minute unbemerkt von etwa 10.000 Myonen durchflogen wird. Materie, die dichter gepackt ist als im menschlichen Körper, erschwert den Myonen die ungehinderte Passage, da der Weg von einer größeren Anzahl von Teilchen versperrt wird. Diesen Umstand machen sich Forscher zu Nutze. Über die Anzahl der Kollisionen ziehen sie Rückschlüsse auf die Dichte des Materials, das Myonen durchquert haben.
Im Falle großer Objekte ist das ganze etwas aufwändiger. Um einen Vulkan zu durchleuchten, müssen Forscher mehrere Myonen-Detektoren in der Nähe eines Vulkans platzieren. Jedes dieser Geräte misst Anzahl und Richtung der Myonen, die den Vulkan durchflogen haben. Aus den gesammelten Daten der Detektoren lässt sich dann ein dreidimensionales Bild des Vulkans errechnen, das Daten über die Dichte des Gesteins beinhaltet. Die Messgeräte müssen also lediglich die Anzahl der den Berg durchquerenden Elementarteilchen zählen, um den Forschern Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Vulkans zu ermöglichen.
Patient Vesuv
Die Vulkan-Röntgen-Technik wurde bereits erfolgreich eingesetzt, um Wissenschaftlern einen Blick ins Innere des Vesuv zu erlauben. Auf längere Sicht erhoffen sich Forscher durch den Blick ins Innenleben Fortschritte bei der Vorhersage von Ausbrüchen. Gerade Vulkane wie der Vesuv, die dichtbesiedelte Gebiete bedrohen, sind nach wie vor eine ständige Unruhequelle für die Anrainer.
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