Journal de télédétection et SIG

Abstrait

Étude du temps de vol des neutrinos générés artificiellement : une nouvelle approche complémentaire en géophysique par télédétection

John A Loudon*

Dans le présent article, je présente une nouvelle méthodologie de géophysique complémentaire qui représente un moyen de parvenir à une meilleure compréhension de l'activité sismique de la Terre. Le concept est basé sur la physique des particules de neutrinos selon laquelle les neutrinos, générés artificiellement, traversent la lithosphère et le noyau terrestre sous différents angles pour être détectés par un réseau de compteurs de neutrinos fixes ou mobiles. En évaluant en temps réel le temps de vol des particules de neutrinos, des modifications de déformation ou de contrainte de la croûte peuvent être réalisées. Cela est basé sur le principe simple que les déformations au sein de la croûte terrestre modifient les longueurs des lignes de base de trajectoire de neutrinos sélectionnées à travers des zones aux jonctions de plaques tectoniques formant des régions de failles actives. Le système peut être agencé pour balayer toute une ligne de faille sélectionnée en profondeur dans le but de détecter précocement les variations de contrainte dans la structure crustale qui peuvent être un prélude au glissement ou au cisaillement de la ligne de faille. Le concept est construit en partie autour de la notion de dilatance dans la structure crustale sous contrainte dans les régions de failles et peut être utilisé pour évaluer la contribution de ce facteur à la sismologie. Les altérations physiques de la structure rocheuse par le principe de dilatance devraient permettre d'ajuster la longueur de référence des neutrinos traversant la croûte. Ces déterminations de la ligne de base des neutrinos sont réalisées à l'aide de sources et de détecteurs de neutrinos placés à distance du ou des sites actifs de mouvement de faille. Les variations de la topographie de la surface terrestre ne sont pas pertinentes pour cette approche, ce qui élimine une source d'erreur significative inhérente à d'autres méthodologies visant à suivre les sites de faille. Ces méthodes se limitent à l'analyse de surface avec extrapolation des données aux distorsions se produisant à une certaine profondeur, à savoir : à la ou aux régions d'initiation des activités sismiques. Des contrôles internes et complémentaires appropriés sont présentés pour le temps de vol des neutrinos, par exemple via des mesures géodésiques InSar. La combinaison du concept de temps de vol avec des mesures par d'autres méthodes sismologiques actuellement utilisées peut être bénéfique pour évaluer si un modèle de reconnaissance peut être établi pour estimer l'activité précurseur des tremblements de terre. Une comparaison avec d'autres technologies actuellement acceptées pour la mesure de la déformation de la croûte est effectuée et les avantages comparatifs du concept de temps de vol sont présentés. Les inconvénients du développement de cette technique sont discutés à la lumière de l'état actuel de la physique des neutrinos et des sources d'erreurs probables. Du point de vue de la géophysique à distance, l'approche du temps de vol des neutrinos, combinée à d'autres procédures telles que la tomographie par oscillations des neutrinos, pourrait permettre une meilleure compréhension des mouvements des fluides et de la rhéologie des roches dans le cadre de la structure dynamique de la Terre. Dans l'ensemble, le temps de vol offre le potentiel d'une technique supplémentaire utile à développer pour la géophysique de télédétection.