Потужні зимові циклони в Північній Атлантиці відправляють сейсмічні сигнали, які долають тисячі кілометрів крізь планетарне ядро і виринають на поверхню у віддалених районах Австралії. Це приголомшливе відкриття вчених з Австралійського національного університету (ANU) відкриває нові можливості для вивчення не лише внутрішньої структури нашої планети, а й інших космічних тіл.
Спіральні датчики на службі науки
Австралійські сейсмологи розгорнули унікальну систему спостереження — два спеціально розроблені спіральні масиви сейсмічних датчиків. Кожен масив охоплює площу 50 на 50 кілометрів у віддалених регіонах Квінсленду та Західної Австралії. Ці технологічні комплекси дозволили зафіксувати рідкісні PKP-хвилі, які породжуються інтенсивними штормами в Північній Атлантиці.
"Ми використали унікальний апарат: два спіральні масиви сейсмометрів, які ми ретельно спроєктували та встановили у віддалених районах Австралії. Потім ми проаналізували ці хвильові форми для виявлення мікросейсмічних сигналів із тривалим періодом хвиль", — пояснив співавтор дослідження професор Хрвоє Ткаліч.
Гренландія та Ньюфаундленд — головні джерела хвиль
Дослідники ідентифікували дві ключові штормові зони біля Гренландії та Ньюфаундленду як основні джерела цих глибинних хвиль. Вони створюються рухом океанічної води проти морського дна і проникають крізь усю товщу Землі, щоб з'явитися в Австралії під час південної півкулі.
Ці мікросейсмічні сигнали настільки слабкі за амплітудою, що часто знаходяться нижче порогу спостереження для одиничного датчика. Саме тому науковцям довелося розробити специфічну конфігурацію інструментів і розмістити їх у "тихих" частинах австралійського континенту.
Космічні перспективи земних відкриттів
Аспірант Абхай Пандей, співавтор дослідження, підкреслює перспективи використання цього методу для вивчення інших планет:
"Цей метод, особливо в контексті дослідження інших планет та крижаних супутників, може бути використаний для ідентифікації планет з ядром, включаючи ті, що не мають тектоніки плит чи вулканів, а також планет, які не зазнають землетрусів, надаючи цінні дані для майбутніх досліджень".
Якщо в майбутньому вдасться розмістити подібні масиви сейсмометрів на поверхні інших планет, навіть без власної сейсмічної активності, вчені зможуть вивчати їхню внутрішню структуру за допомогою атмосферних сигналів або прихованих океанічних явищ.
Складність спостереження за мікросейсмічними явищами
На передачу мікросейсмічних хвиль впливає багато факторів: інтенсивність циклонів у різні пори року, глибина океану, форма океанічного дна, відстань до джерела, діапазон частот спостереження та типи сенсорів. Дослідники використовували сейсмічний діапазон періодів від 4 до 6 секунд, що виявився найбільш ефективним для виявлення потрібних сигналів.
Північна Атлантика сейсмічно активна, але типи землетрусів та їхня зазвичай низька магнітуда ускладнюють вивчення глибинної структури Землі традиційними методами. Саме тому дослідження мікросейсмічних явищ стає альтернативним джерелом даних для вивчення структури планети.
Результати дослідження опубліковані в журналі Seismological Research Letters 2 травня 2025 року.
