Загадка сейсмических толчков 2023 года: раскрыта причина "землетрясений каждые 90 секунд"

В сентябре 2023 года ученые по всему миру столкнулись с необычным явлением: сейсмические датчики зафиксировали устойчивый сигнал, повторяющийся каждые 90 секунд. Эти толчки продолжались девять дней, затем повторились месяц спустя, длившись еще неделю. Частота сигнала составляла 10,88 миллигерц, и причина его оставалась загадкой… до недавнего времени.

Новое исследование, проведенное учеными из Оксфордского университета, впервые предоставило убедительные доказательства, объясняющие это таинственное событие. Ранее предполагалось, что причиной сигнала могли быть два мощных цунами, вызванных оползнями в Диксон-фьорде, труднодоступном районе в Восточной Гренландии. Считалось, что волны оказались "в ловушке" внутри фьорда, двигаясь туда-сюда и создавая так называемые "сейши" – стоячие волны, достаточно сильные, чтобы вызвать колебания земной коры. Однако до этого исследования никто не наблюдал эти волны в действии.

Спутник SWOT: новый взгляд на водную стихию

Ключом к разгадке стали данные, полученные со спутника Surface Water and Ocean Topography (SWOT), запущенного в декабре 2022 года. В отличие от старых спутников, измеряющих уровень воды только непосредственно под ними, SWOT сканирует широкую полосу – до 50 километров – с высокой детализацией. В основе его работы лежит KaRIn (Ka-band Radar Interferometer) – радарный интерферометр Ka-диапазона, использующий две антенны, разнесенные на 10 метров. Эти антенны позволяют фиксировать изменения высоты воды с разрешением до 2,5 метров.

Используя этот передовой инструмент, исследователи смогли составить карты высот Диксон-фьорда во время двойного цунами. Эти карты показали, что поверхность воды наклонена поперек фьорда на целых два метра! Что еще более важно, направление наклона менялось между снимками, подтверждая, что вода двигалась вперед и назад, подобно сейше.

Теория подтверждена

Чтобы исключить влияние погоды или приливов, ученые сравнили полученные данные с информацией о ветре и приливах, а также отследили малейшие движения земной коры на расстоянии тысяч километров. Эти сдвиги совпадали по времени с колебаниями воды, что укрепило гипотезу о сейшах.

Кроме того, они использовали байесовские модели машинного обучения вместе с сейсмическими данными для оценки первоначальной высоты волны – она составила около 7,9 метров. Одной из сложностей было то, что SWOT не может делать снимки достаточно часто, чтобы зафиксировать все быстро меняющиеся океанические явления. Однако команда разработала специальные методы анализа, чтобы обойти эти ограничения.

Цитаты исследователей

Томас Монахан, ведущий автор исследования, отметил:

"Изменение климата приводит к появлению новых, ранее невиданных экстремальных явлений. Эти явления особенно быстро меняются в отдаленных регионах, таких как Арктика, где наши возможности для проведения измерений с помощью физических датчиков ограничены. Это исследование показывает, как мы можем использовать спутниковые технологии нового поколения для наблюдения за Землей и изучения этих процессов".

Профессор Томас Адcock, соавтор исследования, добавил:

"Это исследование демонстрирует, как данные, полученные со спутников нового поколения, могут помочь разгадать явления, которые ранее оставались загадкой. Мы сможем получить новые знания об экстремальных океанических явлениях, таких как цунами, штормовые нагоны и аномальные волны".

Выводы

Это исследование подчеркивает, как мощные спутниковые инструменты в сочетании с современными методами обработки данных могут помочь объяснить редкие природные явления, особенно в труднодоступных уголках планеты. В условиях продолжающегося изменения климата такие инструменты, как SWOT, могут стать ключом к пониманию происходящих изменений.

Эта статья была создана с использованием искусственного интеллекта и отредактирована редактором.

Мнение редакции MSReview: Использование спутниковых данных для изучения природных явлений открывает новые горизонты в науке. Данное исследование демонстрирует, как технологии могут помочь нам понять даже самые загадочные события на планете.