Burze odsłaniają wnętrze Ziemi. To może zmienić naukę

Fale pomagają w badaniach wnętrza planety

Wnętrze Ziemi przez długi czas pozostawało poza zasięgiem nauki. Mimo rozwoju technologii wciąż nie potrafimy zajrzeć bezpośrednio do jądra naszej planety. Dotychczas w badaniach naukowcom pomagały trzęsienia ziemi, które jednak są rzadkie i trudne do przewidzenia. Teraz jednak naukowcy z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego pokazali, że jest inny sposób. Wystarczy uważnie nasłuchiwać sztormów, by prowadzić badania wnętrza planety.

W czasie zimowych sztormów w rejonie Grenlandii i Nowej Fundlandii fale uderzają o siebie z ogromną siłą. Powstają wtedy tzw. mikrosejsmy. Są to drobne wibracje, które przenikają przez całą Ziemię, łącznie z jej jądrem. Nie są to fale typowe dla trzęsień ziemi, lecz subtelne. Są subtelniejsze i co ważne, regularne.

Do niedawna takie mikrosejsmy uważano za nieprzydatny szum, ale dziś wiadomo, że mogą dostarczyć cennych danych o strukturze wnętrza planety. Ich największa zaleta? Pojawiają się regularnie i nie są zależne od katastrofalnych wydarzeń, jak trzęsienia ziemi. To naturalny, powtarzający się sygnał, który można śledzić i analizować w ramach badań wnętrza planety.

Polecamy: „Mogą zginąć tysiące ludzi”. Naukowcy ostrzegają przed kataklizmem

Nowe metody badań wnętrza planety

Aby wychwycić te słabe wibracje, zespół naukowców rozmieścił dwa zestawy sejsmometrów na odludnych obszarach Australii, w Queenslandzie i Australii Zachodniej. Ułożono je w spiralny wzór, na obszarze 50 na 50 kilometrów. Takie rozmieszczenie pozwoliło rejestrować fale, które przemierzają całe jądro Ziemi i są kluczowe dla badań wnętrza planety.

Latem na południowej półkuli, czyli zimą na północy, badacze rejestrowali sygnały pochodzące z burz na Atlantyku. Fale te miały okresy od czterech do sześciu sekund. Były więc krótsze niż te znane z typowych trzęsień ziemi. Choć ich siła była niewielka, powtarzały się tak często i równomiernie, że idealnie nadawały się do analizy.

„Nasze odkrycia pokazują, że spiralne matryce potrafią izolować sygnały wrażliwe na rdzeń, nawet jeśli ich źródłem są odległe sztormy” – zauważyli autorzy badania. 

To prawdziwa rewolucja w geofizyce i w zakresie badań wnętrza planety, która może znacznie poszerzyć naszą wiedzę o Ziemi.

Mikrosejsmy na obcych światach

Choć to Ziemia była obiektem badań, technika ta może mieć zastosowanie znacznie dalej. Na przykład na Marsie, Europie czy Enceladusie. Wiele ciał niebieskich nie jest aktywna sejsmicznie, ale posiadają atmosferę lub oceany i doświadczają burz. W takich warunkach mikrosejsmy mogłyby pomóc zbadać ich wnętrza i rozpocząć zupełnie nowe badania wnętrza planety.

„Nasza metoda,  szczególnie w kontekście badania innych planet i lodowych księżyców, może być wykorzystana do identyfikacji planet z rdzeniem, w tym tych, które nie mają tektoniki płyt lub wulkanów, a także planet, które nie doświadczają trzęsień ziemi, dostarczając cennych danych do przyszłych badań” – mówi Abhay Pandey, doktorantka i współautorka badania cytowana przez portal Interesting Engineering. 

Jeśli naukowcy znajdą sposób na wykrywanie podobnych sygnałów na innych planetach, otworzy się nowy rozdział w planetologii. Nie wszystko jednak jest proste. Jak podkreśla prof. Hrvoje Tkalčić, współautor badania, „sygnały te są złożone i wymagają skutecznych metod oraz nowoczesnej infrastruktury, w tym krajowej sieci sejsmometrów dna oceanicznego”. 

Wykrywanie mikrosejsmów zależy od siły sztormów, ukształtowania dna morskiego, głębokości oceanu i lokalnych zakłóceń. Wszystkie te czynniki mogą wpłynąć na skuteczność badań wnętrza planety.

Lubisz wiedzieć, jak naprawdę działa świat? Przeczytaj kwartalnik Holistic News.

Cichy sygnał, który odkrywa głębię

Choć burze zazwyczaj kojarzą się z chaosem, w tym przypadku ich dźwięk ma uporządkowaną strukturę i niesie naukowe informacje. Mikrosejsmy stają się nowym narzędziem w poznawaniu struktury planet,  nie tylko Ziemi. Dzięki nim możliwe stają się coraz dokładniejsze badania wnętrza planety.

Zespół z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego już planuje dalsze analizy. Chce jeszcze precyzyjniej śledzić fale przechodzące przez jądro i rozwijać technologię rejestracji tych sygnałów. Być może w przyszłości wystarczy „posłuchać” obcej planety, by dowiedzieć się, co skrywa pod powierzchnią – bez potrzeby lądowania czy wiercenia.

Polecamy: Gigantyczna góra lodowa się rozpadła. Odsłoniła podwodne życie