Furtunile „bombă meteo” care zvârnesc valurile trimit unde S evazive prin Pământ

Modul în care fundul mării tremură sub o furtună intensă numită „bombă meteorologică” ar putea ajuta la dezvăluirea celor mai lăuntrice secrete ale Pământului.

Folosind o rețea de senzori seismici, cercetătorii din Japonia au detectat un tip rar de tremur de adâncime a Pământului care provine de la un ciclon care se întărește rapid peste Oceanul Atlantic de Nord. Urmărirea modului în care aceste noi scuturi se răspândesc pe glob îi va ajuta pe geoștiința să cartografieze materialele care alcătuiesc adâncimea planetei, au raportat cercetătorii pe 26 august în Ştiinţă.

„Avem potențial o suită de noi locații de surse seismice care pot fi folosite pentru a investiga interiorul Pământului”, spune Peter Bromirski, oceanograf geofizic la Instituția Scripps de Oceanografie din La Jolla, California, care a scris un comentariu. asupra noii cercetări din același număr de Ştiinţă. „Investigațiile ulterioare ne vor rafina înțelegerea cu privire la cât de utile vor fi aceste valuri.”

Tremorurile care călătoresc prin sol accelerează, încetinesc sau își schimbă direcția în funcție de tipul de material prin care trec. Măsurarea cu atenție a acestor mișcări de la valurile de cutremur a permis oamenilor de știință să adune indicii despre structura și compoziția celor mai adânci straturi ale Pământului.

Unele regiuni – mijlocul plăcilor tectonice de sub ocean, de exemplu – nu văd însă multe cutremure. Din fericire, bombele meteorologice pot genera propria lor seismicitate. Vânturile puternice pot stârni valuri uriașe de ocean. Când două valuri oceanice opuse se ciocnesc, întâlnirea poate trimite un impuls de presiune pe fundul oceanului. Pulsul bate fundul mării, producând unde seismice care pătrund adânc în planetă.

Oamenii de știință au detectat anterior un singur tip – numit unde P – din aceste unde seismice generate de furtuni. Undele P determină comprimarea și întinderea materialului ca un acordeon în aceeași direcție în care se deplasează valul. Cealaltă varietate, numită unde S, s-a dovedit mai evazivă. Undele S formate de furtuni sunt de obicei mai slabe decât undele P și provoacă ondularea materialului perpendicular pe calea undei. Efectul este similar cu atunci când un capăt al furtunului de grădină este smucit în sus și în jos, producând valuri care se deplasează de-a lungul lungimii furtunului.

Seismologii Kiwamu Nishida de la Universitatea din Tokyo și Ryota Takagi de la Universitatea Tohoku din Sendai, Japonia, au căutat undele S evazive folosind o rețea de 202 de stații seismice din Japonia. De obicei, undele se pierd în zgomotul natural de fond seismic al Pământului. Cu toate acestea, combinând și analizând datele colectate de seismometrele extra-sensibile, cercetătorii au reușit să detecteze semnalele undei S.

Valurile au provenit dintr-un ciclon din Atlanticul de Nord, au descoperit cercetătorii. Acea furtună a produs de fapt două tipuri de unde S. Undele SV deplasează materialul pe verticală față de suprafața Pământului și se pot forma din undele P. Undele SH deplasează materialul pe orizontală, iar originile lor sunt mai mult un mister. Aceste valuri SH se pot forma din interacțiuni complexe dintre ocean și fundul mării, spune Nishida.

Combinarea măsurătorilor undelor P, SV și SH „va oferi în cele din urmă hărți mai bune ale mantalei Pământului și poate chiar ale nucleului”, spune Keith Koper, seismolog la Universitatea din Utah din Salt Lake City. Koper și colegii au raportat observații similare ale undelor S generate în Oceanul Pacific și detectate de o rețea seismică chineză în 1 septembrie. Scrisori pentru Științe Pământului și Planetare. „Este plăcut să văd pe altcineva obținând rezultate similare – mă face să mă simt mai încrezător în ceea ce am observat”, spune Koper.