Мощные зимние циклоны в Северной Атлантике отправляют сейсмические сигналы, которые преодолевают тысячи километров сквозь планетарное ядро и выныривают на поверхность в отдаленных районах Австралии. Это потрясающее открытие ученых из Австралийского национального университета (ANU) открывает новые возможности для изучения не только внутренней структуры нашей планеты, но и других космических тел.
Спиральные датчики на службе науки
Австралийские сейсмологи развернули уникальную систему наблюдения – два специально разработанных спиральных массива сейсмических датчиков. Каждый массив охватывает площадь 50 на 50 километров в отдаленных регионах Квинсленда и Западной Австралии. Эти технологические комплексы позволили зафиксировать редкие PKP-волны, которые порождаются интенсивными штормами в Северной Атлантике.
"Мы использовали уникальный аппарат: два спиральных массива сейсмометров, которые мы тщательно спроектировали и установили в отдаленных районах Австралии. Затем мы проанализировали эти волновые формы для выявления микросейсмических сигналов с длительным периодом волн", – пояснил соавтор исследования профессор Хрвое Ткалич.
Гренландия и Ньюфаундленд – главные источники волн
Исследователи идентифицировали две ключевые штормовые зоны возле Гренландии и Ньюфаундленда как основные источники этих глубинных волн. Они создаются движением океанической воды против морского дна и проникают сквозь всю толщу Земли, чтобы появиться в Австралии во время южного полушария.
Эти микросейсмические сигналы настолько слабы по амплитуде, что часто находятся ниже порога наблюдения для единичного датчика. Именно поэтому ученым пришлось разработать специфическую конфигурацию инструментов и разместить их в "тихих" частях австралийского континента.
Космические перспективы земных открытий
Аспирант Абхай Пандей, соавтор исследования, подчеркивает перспективы использования этого метода для изучения других планет:
"Этот метод, особенно в контексте исследования других планет и ледяных спутников, может быть использован для идентификации планет с ядром, включая те, которые не имеют тектоники плит или вулканов, а также планет, которые не испытывают землетрясений, предоставляя ценные данные для будущих исследований".
Если в будущем удастся разместить подобные массивы сейсмометров на поверхности других планет, даже без собственной сейсмической активности, ученые смогут изучать их внутреннюю структуру с помощью атмосферных сигналов или скрытых океанических явлений.
Сложность наблюдения за микросейсмическими явлениями
На передачу микросейсмических волн влияет много факторов: интенсивность циклонов в разное время года, глубина океана, форма океанического дна, расстояние до источника, диапазон частот наблюдения и типы сенсоров. Исследователи использовали сейсмический диапазон периодов от 4 до 6 секунд, который оказался наиболее эффективным для обнаружения нужных сигналов.
Северная Атлантика сейсмически активна, но типы землетрясений и их обычно низкая магнитуда затрудняют изучение глубинной структуры Земли традиционными методами. Именно поэтому исследование микросейсмических явлений становится альтернативным источником данных для изучения структуры планеты.
Результаты исследования опубликованы в журнале Seismological Research Letters 2 мая 2025 года.
