Påvisningen af energisignaler fra stærke vinterstorme i det nordlige Atlanterhav, der rejser gennem Jordens kerne, kan forbedre forståelsen af vores solsystem, ifølge ny forskning fra det australske nationale universitet (ANU).
Undersøgelsen er offentliggjort i tidsskriftet Seismologiske forskningsbreve.
Anu-seismologerne brugte to 50-by-50 kilometer spiralarrays i Australien til at detektere PKP-bølger, som er kernebølger genereret af cykloner i det nordlige Atlanterhav, der bevæger sig gennem Jordens centrum til Australien i den australske sommer.
Undersøgelsen identificerede to nøgleregioner i Grønland og Newfoundland som kilder til disse seismiske signaler genereret af havbølger.
Undersøg medforfatter og ANU Ph.D. Student Abhay Pandey sagde, at metoden til at detektere og studere disse energiske signaler ved hjælp af teknologi, der blev omhyggeligt designet og installeret i fjerntliggende Australien, er afgørende for at detektere kernebølger og kunne vise sig at være nyttige til at studere andre planeter.
“Denne metode, især i forbindelse med at udforske andre planeter og iskolde måner, kan bruges til at identificere planeter med en kerne, inklusive dem, der ikke har pladetektonik eller vulkaner, såvel som planeter, der ikke oplever jordskælv, hvilket giver værdifulde data til fremtidig efterforskning,” sagde han.
Undersøgelsesmedforfatter og anu seismolog professor Hrvoje Tkalčić tilføjede, “Hvis vi kan lande et seismometer-array på overfladen af en lille planet uden jordskælv, kan metoden være praktisk til at scanne deres interiør ved at bruge de atmosfæriske og skjulte havsignaler, der ligner dem fra vores undersøgelse.
“Vi brugte et unikt apparat: to spiralarmarrays af seismometre, som vi omhyggeligt designede og installerede i fjerntliggende områder i Queensland og Western Australia. Vi analyserede derefter disse bølgeformer for at detektere disse mikroseismiske, langbølger-periodiske signaler.”
Forskningsresultaterne viser, hvordan disse stormfulde havbølger i det nordatlantiske overfører energi gennem Jordens kerne, hvilket giver nyttige data til at hjælpe forskere med bedre at studere Jordens interiør.
Den såkaldte “mikrosismiske støj” registreret er et fænomen, hvor seismiske bølger genereres fra samspillet mellem havets og jordens faste overflade. ANU-forskerteamet brugte avancerede array-seismologiteknikker til at identificere kildeområdet i det nordlige Atlanterhav med fokus på det sydligste punkt i Grønland og den dybere del af Nordatlanten.
“Vi kombinerede data fra flere dage for at identificere regionerne, hvor signalerne var stærkest, hvilket gav indsigt i kilden og transmissionen af de seismiske bølger,” sagde Mr. Pandey. “Signalerne er små i amplitude og ofte under den observationsgrænse for en enkelt sensor, der kræver specifikke instrumentdesign til at registrere dem. Signalerne er vanskelige at registrere, men den observationsinfrastruktur i fjerntliggende og ‘stille’ dele af det australske kontinent og dets unikke geografiske position gør det ideelt til at observere dem.”
Mange faktorer påvirker transmission af mikroseismiske bølger: aktiviteten eller intensiteten af cyklonen i forskellige dele af året, havets dybde, formen på havbunden, afstanden til kildeområdet, frekvensbåndet, der bruges til observation og sensorernes typer.
“Vores undersøgelse brugte et seismisk periodebånd på fire til seks sekunder, hvilket er afgørende for at detektere signalerne af interesse,” sagde Mr. Pandey.
Det nordlige Atlanterhav er seismisk aktivt, men de typer jordskælv og deres typisk lave størrelser gør det vanskeligt at studere Jordens dybe struktur ved hjælp af traditionelle jordskælvsdata.
“Vores forskning bruger disse mikroseismiske fænomener som en alternativ datakilde til at studere Jordens struktur under Australien – landgirt ved havet,” sagde professor Tkalčić.
“Signalerne er komplekse, der varierer baseret på kilde- og modtagerstien og kræver effektive metoder og moderne observationsinfrastruktur, inklusive vores National Ocean Bottom Seismometer Pool, for at opdage og registrere dem.”