Первая искусственная сеть океанических сейсмометров позволит улавливать звуки отдаленных землетрясений — Naked Science
04.02.2019
6 минут
Редакция
77

Первая искусственная сеть океанических сейсмометров позволит улавливать звуки отдаленных землетрясений

Часть наших знаний о Земле получена благодаря сейсмическим исследованиям. Подобно тому, как врач анализирует тело с помощью ультразвука, сейсмические станции улавливают волны землетрясения, получая нужные данные. Но большая часть планеты покрыта водой, а сейсмических станций в океане крайне мало.

mermaidsreve

«Представьте, что радиолог вынужден работать со сканером компьютерной томографии, в котором отсутствуют две трети необходимых датчиков. Две трети — это доля Земли, которая покрыта океанами и поэтому не имеет сейсмических станций регистрации. Такова ситуация, с которой сталкиваются сейсмологи, пытающиеся изучать внутренности нашей планеты», — рассказывает профессор Принстонского университета Фредерик Саймонс (Frederik Simons).

 

Чтобы попытаться решить эту проблему, Саймонс с коллегами разработал сейсмический датчик нового типа — гидрофон. Земной аналог гидрофона, геофон, обычно используется при съемках недр Земли. Оба типа датчиков, по сути, представляют собой точный микрофон, способный улавливать звуки отдаленных землетрясений, то есть воспринимать акустическую энергию от землетрясений. Разработанное устройство ученые снабдили GPS и датчиками температуры и солености воды и установили на платформе, называемой MERMAID (Mobile Earthquake Recording in Marine Areas by Independent Divers).

 

Полученные приспособления могут погружаться на глубину до трех тысяч метров и легко запускаются даже с коммерческих или любительских судов. Они пассивно дрейфуют — обычно на глубине порядка полторы тысячи метров, — и всякий раз, когда они обнаруживают землетрясение, быстро поднимаются на поверхность, чтобы с помощью GPS передать ученым данные через спутник. MERMAID — первые морские приборы, способные передавать сейсмические данные практически в реальном времени. Первая экспериментальная флотилия была запущена в 2017 году, и теперь в руках международной команды исследователей появились первые научные результаты, которые опубликованы в журнале Scientific Reports.

 

Сейсмометры MERMAID / © Yann Hello

 

Устройства оказались весьма полезны. Так, они помогли ученым проконтролировать абиссальные течения, притом что это не входило в основную функцию. Более поразительный результат: ученые смогли определить, что вулканы на Галапагосских островах питаются так называемым мантийным шлейфом — магматическим источником глубиной в 1900 километров, соединенным с поверхностными вулканами через узкий канал, который доставляет горячие камни на поверхность.

 

Помимо заполнения некоторых белых пятен на карте представлений ученых, сеть MERMAID может помочь геофизикам решить одну давнюю загадку о Земле.

 

Участок, который изучали MERMAID, простирается от 20 градусов южной широты до 20 градусов северной широты. Красноватые цвета показывают, где волны замедляются / © Princeton University

 

«С XIX века, когда лорд Кельвин предсказал, что Земля должна остыть в течение ближайших ста миллионов лет, геофизики никак не могли выяснить причины, благодаря которым Земля поддерживает довольно постоянную температуру более 4,5 миллиарда лет. Это возможно сделать только в том случае, если бы некоторое количество первоначального тепла от его скопления и то, что создавалось с тех пор радиоактивными минералами, могло оставаться запертым внутри нижней мантии. Но большинство моделей Земли предсказывают, что мантия должна энергично конвектировать и выпускать это тепло гораздо быстрее. Наши результаты эксперимента на Галапагосских островах указывают на альтернативное объяснение: нижняя мантия может противостоять конвекции и вместо этого выводить тепло на поверхность только в форме мантийных плюмов — таких, как те, что создают Галапагосские острова и Гавайи», — объясняют исследователи.

Вчера, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Позавчера, 09:37
7 минут
Сергей Васильев

Магнитосфера Земли была достаточно сильной еще до того, как у планеты появилось внутреннее ядро и заработал механизм «геомагнитного динамо»: похоже, на первых этапах ее подпитывал совершенно другой механизм.

Вчера, 14:50
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: