Някои от най-шумните бури в северната част на Атлантическия океан не само предизвикват хаос в океана. Те всъщност изпращат шокови вълни в самия център на нашата планета.
Ново изследване на Австралийския национален университет (ANU) разкрива, че мощните зимни бури в близост до Гренландия и Нюфаундленд могат да генерират сеизмични вълни, достатъчно силни, за да преминат през течното външно ядро и твърдото вътрешно ядро на Земята.
Това откритие предлага нов и интересен начин да надникнем дълбоко в Земята – нещо, което досега можехме да направим само с помощта на данни от земетресения или предизвикани от човека експлозии. Нещо повече, този нов подход не се ограничава само до Земята и дори може да ни помогне да изследваме вътрешността на други планети, на които не се случват земетресения.
„Този метод, особено в контекста на изследването на други планети и ледени луни, може да се използва за идентифициране на планети с ядро, включително такива, на които няма тектоника на плочите или вулкани, както и планети, на които не се наблюдават земетресения, което предоставя ценни данни за бъдещи изследвания“, казва Абхай Панди, един от авторите на изследването и докторант в ANU.
Улавяне на звука на океана
Когато огромни бури връхлитат Северния Атлантик, мощните океански вълни се удрят една в друга и генерират малки вибрации, които се разпространяват по морското дъно. Тези вибрации са известни като микросеизми.
Те не се създават от сблъсъка на тектонични плочи, а от буреносните вълни, които си пречат една на друга. Енергията, която те отделят, е много по-слаба от тази на земетресението. Въпреки това част от нея може да премине хиляди километри през земното ядро.
Микросеизмите са смятани за толкова слаби, че често са отхвърляни като фонов шум. Новото изследване обаче показва, че с подходящото оборудване и интелигентна обработка те могат да се превърнат в златна мина за данни.
За да открие тези слаби вибрации, екипът на ANU създава два масива от спираловидни сеизмометри, всеки от които е разположен на площ от 50х50 км в отдалечени части на Куинсланд и Западна Австралия.
Тези инструменти са специално проектирани да улавят рядък вид сеизмични вълни, известни като PKP вълни – вълни от циклони, които преминават през земното ядро.
През летните месеци в Австралия екипът регистрира сигнали, породени от зимните бури в далечния северен Атлантик. Те наблюдават PKP сигнали с периоди на вълните между четири и шест секунди по-кратки от типичните вълни при земетресения.
Силата на тези микросеизми е само малка част от тази на земетресенията, но тъй като се появяват толкова често и равномерно, те са идеални за проследяване на фините ефекти от преминаването на вълните през различните земни слоеве.
„Нашите открития подчертават ефикасността на спиралните масиви с малки апертури при изолирането на чувствителни към ядрото сигнали от далечна бурна дейност, с възможни бъдещи последици за изучаване на земните недра“, отбелязват авторите на изследването.
Какво означава това за Земята и отвъд нея
За разлика от Земята, много планетни тела не се характеризират с честа тектонична активност. Те обаче имат атмосфери и бури. Ако подобни микросеизми могат да бъдат открити и там, учените биха могли да научат какво се крие под повърхността им, използвайки само вибрации, предизвикани от времето.
Техниката обаче има и своите предизвикателства. Например, сигналите, генерирани от бури, са слаби и лесно се маскират от местния шум. Възможността за откриването им зависи до голяма степен от формата на морското дъно, дълбочината на океана, както и от силата и честотата на бурите.
Поради това не всички места на Земята или на други планети ще бъдат еднакво подходящи за функционирането на този подход.
„Сигналите са сложни, променят се в зависимост от пътя на източника и приемника и изискват ефикасни методи и модерна наблюдателна инфраструктура, включително нашия национален сеизмометър на океанското дъно, за да бъдат открити и записани“, казва Хървое Ткалчич, съавтор на изследването и професор в ANU.
По-нататъшните изследвания ще се съсредоточат върху усъвършенстването на настоящото оборудване и изучаването на това как сеизмичните вълни се променят, когато преминават през различни части на земното ядро.
Изследването е публикувано в списание Seismological Research Letters.
Източник: InterestingEngineering
