Кредитна слика: ЕСА
Када је снажни земљотрес потресао земљу на Аљасци пре годину дана, такође је покренуо Земљину атмосферу која се потресла. Ионосфера почиње на 75 км и иде до висине од 1.000 км и појачава било какве сметње које се догађају на тлу испод ње - један милиметарни поремећај на тлу могао би постати осцилација од 100 метара на висини од 75 км. То научницима даје ново средство за праћење земљотреса широм света.
Снажан земљотрес који је пукао аутопутеве на Аљасци створио је небо које се тресло као и земљу, потврдила је студија подржана од ЕСА-е.
Ова чињеница могла би помоћи побољшању техника откривања земљотреса у областима у којима недостају сеизмичке мреже, укључујући океанско дно.
Тим из Института за физику ду Глобуса из Париза и Калифорнијског технолошког института успешно су користили сателитску констелацију Глобалног система за позиционирање (ГПС) за мапирање поремећаја у ионосфери након прошлог новембра у Деналију, Аљаска, јачине 7,9.
Њихов рад објављен је у научном часопису Геопхисицал Ресеарцх Леттерс. Само истраживање спроведено је у знак подршке ЕСА-ином пилот пројекту свемирске апликације за време, намењен развоју оперативних система за праћење свемирских услова који могу утицати на живот овде на Земљи.
Ионосфера је атмосферска област испуњена наелектрисаним честицама које прекривају Земљу на висинама од око 75 до 1000 км. Има значајну способност да омета радио таласе који се шире кроз њега.
У конкретном случају ГПС навигацијских сигнала, примљених на Земљи са сателита у орбити, флуктуације у ионосфери? познате као „ионосферске сцинтилације“ - могу изазвати кашњење сигнала, грешке у навигацији или у екстремним случајевима неколико сати закључавања услуга на одређеним локацијама.
Но, иако такво ометање може представљати непријатност за обичне кориснике ГПС-а, научницима представља благодат. Мерењем чак и много мањих помака у времену ширења ГПС сигнала - узрокованих варијацијама у локалној густини електрона док сигнал пролази кроз ионосферу - истраживачи имају на дохват руке средства за мапирање флуктуација ионосфере у скоро стварном времену.
Француски и амерички тим користили су густу мрежу стотина фиксних ГПС пријемника који су постављени широм Калифорније. Ове мреже су првобитно успостављене за мјерење малих помицања тла због геолошких активности, али могу се користити и за цртање структуре ионосфере у три димензије и ситним детаљима.
Онда када се 3. новембра 2002. догодио земљотрес у Деналију, тим је имао прилику да искористи ову технику да истражи још једно карактеристично својство ионосфере, њену способност да делује попут природног појачивача сеизмичких таласа који се крећу по Земљиној површини.
Постоји неколико различитих врста сеизмичких таласа који се крећу тлом током земљотреса, највећа размера и она која прави већину покрета позната је као Раилеигх талас. Ова врста таласа се котрља по земљи према горе и доле и бочно у страну, на исти начин као што се талас котрља дуж океана.
Претходна истраживања су утврдила да ударни таласи из Раилеигх Вавес-а заузврат постављају велике поремећаје у ионосфери. Помак од једног милиметра до врха на нивоу тла може поставити осцилације веће од 100 метара на надморској висини од 150 км.
Оно што је тим успео да уради након земљотреса у Деналију било је откривање карактеристичне таласне фронте која се креће кроз ионосферу. „Коришћењем мреже омогућили смо посматрање ширења таласа“, објаснила је коауторка Весна Дучић. "Такође бисмо могли да одвојимо мали укупни сигнал садржаја електрона од веома великих варијација укупног садржаја електрона које се односе на дневну промену ионосфере."
Тим је приметио сигнал два до три пута већи од нивоа буке, који је стигао око 660 до 670 секунди након доласка Раилеигх Вавес-а на земљу. А зато што је око шест ГПС сателита видљиво сваком пријемнику на земљи који су могли да израчунају висину максималне узнемирености? око 290 до 300 км горе.
Сигнали су били слаби и узорковани су само сваких 30 секунди, са максималном резолуцијом од 50 км и великом укупном стопом буке. Али посматрани ионосферски сигнал имао је јасан образац у складу са моделима сеизмичког понашања. Нада се да ће се техника у будућности побољшати и користити за откривање земљотреса у областима без сеизмичких детектора, као што су дубоки океан или близу острва.
„У оквиру Галилео-а планирамо да развијемо ово истраживање?“ рекао је Дучић. „Галилео ће удвостручити број сателита и због тога ће омогућити много прецизније мапе ионосфере. Такође можемо предвидјети да ће Европа развити густу мрежу Галилео / ГПС станица које ће учествовати у мониторингу ових појава.
„ЕСА је заједно са француским Министарством за истраживање и ЦНЕС већ одлучила да финансира преоперативни пројекат под називом СПЕЦТЕР - Сервис и производи за Ионосферни електронски садржај и индекс лома тропосфере у Европи са ГПС-а - посвећен мапирању високе резолуције ионосфера. Вршићемо мапирање изнад Европе као и Калифорније.
„Ова истраживања ће подржати микросателит Француске свемирске агенције ЦНЕС ДЕМЕТЕР (Детекција електро-магнетних емисија које се преносе из земљотресних региона), а која ће бити покренута 2004. године и посвећена детекцији у ионосфери сеизмичких, вулканских и вештачких сигнала. Ове ЕСА активности ће се изводити у оквиру пилот пројекта свемирске апликације за време. "
Пилот пројекат свемирских временских апликација је ЕСА иницијатива која је већ почела да развија широк спектар услуга оријентисаних на апликације засноване на праћењу свемирског времена.
Услуге које су суфинансиране у развоју - чији је овај пројекат један - такође укључују предвиђање поремећаја у електроенергетским и комуникационим системима и пружање раног упозорења оператерима свемирских летјелица на опасности које представљају повећане соларне и свемирске временске активности. Нада се да ће сеизмичка служба за откривање која се заснива на мерењу ионосфере у будућности можда надопунити постојеће ресурсе у Европи и другде.
Изворни извор: ЕСА Невс Релеасе