Az ESA Watches Earthquakes Shake the Sky-t nézi

Pin
Send
Share
Send

Kép jóváírása: ESA

Amikor egy évvel ezelőtt Alaszkában egy erős földrengés rázta meg a talajt, ez a föld légkörét is remegte. Az ionoszféra 75 km-től indul és 1000 km magasságig megy fel, és felerősíti az összes zavart, ami a föld alatt zajlik - egy milliméteres zavar a földön 100 méteres rezgéské válhat 75 km-es magasságon. Ez új eszközt ad a tudósoknak a földrengések nyomon követésére a világ minden tájáról.

Az ESA által támogatott tanulmány megerősítette, hogy az alaszkai autópályákat repedő heves földrengés rázta az égboltot és a földet.

Ez a tény javíthatja a földrengés észlelési technikáit a szeizmikus hálózatok nélküli területeken, ideértve az óceán fenekét is.

A párizsi Physique du Globe de Párizsból és a Kaliforniai Technológiai Intézetből álló csapat sikeresen felhasználta a GPS (Global Positioning System) műholdas konstellációt az ionoszféra zavarának feltérképezésére a tavaly novemberi alaszkai Denali 7,9-es erősségű földrengése után.

A cikk megjelent a Geophysical Research Letters tudományos folyóiratban. Maga a kutatást az ESA Űrjárási Időjárási Alkalmazások Kísérleti Projektjének támogatására végezték, amelynek célja az űrviszonyok működési megfigyelő rendszereinek fejlesztése, amelyek befolyásolhatják a Földön az életet.

Az ionoszféra töltött részecskékkel töltött légköri régió, amely körülbelül 75–1000 km tengerszint feletti magasságban takarja a Földet. Figyelemre méltó képessége, hogy zavarja az rajta terjedő rádióhullámokat.

A Földön a keringő műholdaktól vett GPS navigációs jelek adott esetben az ionoszféra fluktuációi? „ionoszféra szcintillációk” néven - jelek késleltetését, navigációs hibákat vagy szélsőséges esetekben több órányi szolgáltatáskiesést okozhatnak bizonyos helyszíneken.

De noha az ilyen zavarok kellemetlenséget okozhatnak a GPS-felhasználók számára, ám a tudósok számára áldást jelent. A GPS-jel terjedési idejének még ennél kisebb méretű eltolódásainak mérésével - amelyeket a helyi elektronsűrűség változásai okoznak, amikor a jel áthalad az ionoszférán - a kutatók kéznél vannak az ionoszférikus ingadozások közel valós időben történő feltérképezésének eszközei.

A francia és az amerikai csapat több száz rögzített GPS-vevő sűrű hálózatát használta Kaliforniában. Ezeket a hálózatokat eredetileg a geológiai aktivitás miatt bekövetkező kicsi talajmozgások mérésére hozták létre, de felhasználhatók az ionoszféra szerkezetének három dimenzióra és apró részletességű ábrázolására is.

Aztán, amikor 2002. november 3-án Denali földrengés történt, a csapatnak esélye volt arra, hogy ezt a technikát felhasználva megvizsgálja az ionoszféra egy másik jellegzetes tulajdonságát, annak képességét, hogy úgy működjön, mint a Föld felszínén mozgó szeizmikus hullámok természetes erősítője.

Számos különféle szeizmikus hullám létezik, amelyek földrengés közben mozgatják a talajt, a legnagyobb léptékű és azt, amelyik a mozgás legnagyobb részét Rayleigh-hullámnak nevezik. Az ilyen típusú hullámok a föld mentén felfelé és lefelé és oldalirányban gurulnak, ugyanúgy, mint egy hullám az óceán mentén gördül.

A korábbi kutatások kimutatták, hogy a Rayleigh Waves hullámai sokkal nagyobb zavarokat okoznak az ionoszférában. A milliméter csúcstól csúcsig történő elmozdulása a talaj szintjén 100 méternél nagyobb rezgéseket hozhat létre 150 km magasságban.

Amit a csapat képes volt megtenni a Denali földrengés után, az megkülönböztetett hullámfonalat észlelt az ionoszférában. "A hálózat használata lehetővé tette számunkra, hogy megfigyeljük a hullámok terjedését" - magyarázta Vesna Ducic társszerző. "Elkülöníthetjük a kis teljes elektrontartalom-jelet a nagyon nagy teljes elektrontartalom-változásoktól, amelyek az ionoszféra napi variációjához kapcsolódnak."

A csapat a zajszintnél kétszer-háromszor nagyobb jelet figyelt meg, amely körülbelül 660-670 másodpercre érkezett a Rayleigh Waves földre érkezése után. És mivel körülbelül hat GPS-műhold látható minden földi vevő számára, képesek voltak kiszámítani a maximális zavarok magasságát? körülbelül 290–300 km felfelé.

A jelek gyengék voltak, és csak 30 másodpercenként vették mintát, maximális felbontásuk 50 km volt, és az általános zajszint magas. A megfigyelt ionoszféra jelnek azonban egyértelmű mintája volt a szeizmikus viselkedés modelleivel. A remény az, hogy a technikát a jövőben tovább lehet fejleszteni, és földrengések észlelésére lehet használni szeizmikus detektorok nélküli területeken, például a mély óceánon vagy a szigetek közelében.

„A Galileo keretében tervezzük ezen kutatás fejlesztését ,? - mondta Ducic. „A Galileo megduplázza a műholdak számát, ezért sokkal pontosabb térképeket tesz lehetővé az ionoszféra számára. Arra is számíthatunk, hogy Európa fejleszti a Galileo / GPS állomások sűrű hálózatát, amely részt vesz ezen jelenségek megfigyelésében.

„Az ESA, a francia kutatási minisztériummal és a CNES-szel együtt, már úgy döntött, hogy finanszíroz egy SPECTR - az ionoszféra elektronikus tartalmának szolgáltatása és termékei, valamint a troposzféra törésmutatója Európából a GPS-ből című előzetes operatív projektet, amelynek célja a ionoszféra. A leképezést Európa és Kalifornia felett is elvégezzük.

„Ezek a vizsgálatok támogatják a francia űrügynökség, a CNES DEMETER (Földrengés régiókból átvitt elektromágneses kibocsátásainak detektálása) mikroszatellitjét, amelyet 2004-ben indítanak el, és amely a szeizmikus, vulkáni és az ember által okozott jelek kimutatására szolgál az ionoszférában. Ezeket az ESA-tevékenységeket a Space Weather Applications kísérleti projekt keretében hajtják végre. ”

A Űr Időjárási Alkalmazások Kísérleti Projekt egy ESA kezdeményezés, amely már elkezdte az alkalmazás-orientált szolgáltatások széles körének fejlesztését az űrjárási időjárás-figyelés alapján.

A fejlesztés alatt álló társfinanszírozott szolgáltatások - amelyek egyike ez a projekt - tartalmazzák az energia- és kommunikációs rendszerek zavarainak előrejelzését, valamint az űrhajók üzemeltetőinek korai figyelmeztetését a megnövekedett napenergiával és az időjárási időjárással járó veszélyekről. Reméljük, hogy egy ionoszféra méréseken alapuló szeizmikus észlelési szolgáltatás a jövőben kiegészítheti az Európában és másutt meglévő forrásokat.

Eredeti forrás: ESA sajtóközlemény

Pin
Send
Share
Send