Detektory kosmických částic mohou odhalit i blížící se tsunami

TLDR: Nejasná data z detekce mionův Tokijském zálivu odhalila, že bychom možná mohli být na stopě dřívější/levnější/snazší detekce blížící se tsunami. Studie tuna.

Částicová stopa

I když nám z Česka může jev tsunami z nějakého důvodu připadat jako menšinové riziko, skutečnost je ve většině světa opačná. Majorita lidstva žije v pobřežních oblastech, kde může náhlé zvednutí vody v mžiku ukončit život stovek tisíců lidí. Tohle riziko bude přitom jenom narůstat se zvyšování mořské hladiny. Možná jsme ale na stopě metody, která by mohla marginálně zlepšit varování přes tsunami – skrze detekci kosmických částic!

Oukey, to zní sice sofistikovaně, ale realita je samozřejmě o dost méně burleskní. Vědátoři týmu mionového detektoru Tokyo-Bay Seafloor Hyper-Kilometric Submarine Deep Detector (kemové mu říkají jen TS-HKMSDD), který je umístěný uvnitř silničního tunelu pod Tokijským zálivem, si dlouho lámali hlavu s prazvláštním výkyvem měření. Detektor je umístěný pod hromadou vody kvůli tomu, že vodní masa jednak filtruje miony, jednak mění jejich rozptyl.

Při přemýšlení, co zčista jasna krátkodobě změnilo množství detekovaných částic, nakonec vědátorům došlo, že to bylo krátkodobé zvýšení hladiny vody vlivem tajfunu blížícího se k Tokiu v září 2021! A nový objev byl na světě.

Autoři studie proto postulují možnost, že instalace podobných detektorů do přímořských oblastí řady jiných ohrožených oblastí by mohla být levnější a snáze udržitelnou metodou včasného varování před zvyšování mořské hladiny – kde co do nebezpečnosti dominuje právě riziko tsunami.

Znamená mionová stopa, že jsme právě vyřešili tsunami? No, ne, no.

Bude chleba levnější?

Příchod dalších tsunami je v rizikových oblastech v podstatě jen otázkou času – včasná detekce je tedy „investice“, co se jedno jistě vrátí. Detektory mionů, jak už zaznělo, jsou dnes ale stále relativně komplikovanější a složitější mašiny, rozhodně vyžadují speciální umístění pod mořskou hladinu. Existují sice i nápady na daleko menší a daleko levnější kapesní mionové detektory, u těch je ale otázkou dostatečná přesnost.

A tahle přesnost není jenom pro srandu králíkům. Znamená to, zdali by rozdíl ve zvýšení množství vody detektory odhalily v dostatečné vzdálenosti od pobřeží – kdy je ovšem dno typicky hlubší, takže se hladina nezvedá tak významně jako v blízkosti sídlišť (kde je dno mělčí). Jenže právě vzdálenější varování dál od pobřeží je jaksi užitečnější, než varování v okamžiku, kdy můžete tsunami už prakticky vidět očima…

Tohle o mionech přesvědčí každého (zbylého)! Zdroj: Public Domain, vlastní
Tohle o mionech přesvědčí každého (zbylého)! Zdroj: Public Domain, vlastní

Dnes navíc samozřejmě máme metody včasné detekce před tsunami (které nám doručily jiné vědecké objevy, takže pokud „nevěříte na vědu“, furt máte s včasným varováním smůlu). V první řadě platí, že tsunami jsou typicky generována podmořským zemětřesením, které lze odhalit i měřením seizmické aktivity. Lze také měřit rozdíl ve výškové hladině a/nebo hustotě vody s pomocí podmořských detektorů DART či jejich analogů…

Ty de facto již dnes umí to, čeho mohou dosáhnout mionové detektory. Takže proč se miony vlastně zabývat?

Tsunami (možných) objevů

Z praktického hlediska prozatím důvody chybí, avšak klíčové je ono slovo „prozatím“. Japonci sami mají za to, že mionové detektory by byly snazší na instalaci/údržbu než detektory typu DART, jde však v této fázi spíše o „nápad“ než inženýrský fakt. Budoucí detektory nicméně rozhodně mohou být přesnější, menší a levnější, a mohou zastávat více práce než „jen“ detekce mionů kvůli vědě a tsunami.

Japonci navíc mluví o tom, že jejich TS-HKMSSD může hledat i zásoby podzemního plynu nebo důkazy po minulých zemětřeseních. Aktuální zjištění tak může (ale taky nemusí) vést k dalšímu výzkumu, který může jednou možná nahradit DART něčím univerzálnějším a třeba také levnějším… #možná

Takové využití kosmických částic krásně ukazuje, jak se i zcela ze základního výzkumu, jakým je detekce mionů z kosmu, může stát něco, kvůli čemu fakt chleba levnější bude (protože tsunami nespláchne pekárny). Navíc miony si naši pozornost zaslouží o to víc, že jsou to vysoce pronikavé, ale stále ještě nabité částice, které však žijí krátkodobě, což je činí perfektní pro různé detekční techniky a jejich jednoznačné rozpoznání. Poctivou spršku mionů třeba získáváte při transatlantických letech letadlem, kde už vás nechrání tak hustá část atmosféry jako dole. Miony mají rádi i vědátoři z observatoře Pierre auger (s českou stopou, viz tu video), kde jim také pomáhá odhalovat leccos z tajemství kosmu

Každopádně při pohledu na aplikaci kosmického výzkumu pro přízemnější účely je dobré míti na paměti, že celá plejáda přelomových objevů začínala tím, že vědátoři kdysi jenom odhalili něco, „co je zajímavé“ – jenom aby s odstupem nakonec vedly k celé tsunami nejrůznějších aplikací!

[Ladislav Loukota, JRN]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Reklama