4 Minutės
Pasaulinės seismologinės paslapties atskleidimas
2023 m. rugsėjį, stebėdami Žemės seisminę veiklą, mokslininkai užfiksavo netikėtą reiškinį: neįprasti virpesiai sklidę per planetą, periodiškai kartojosi kas 90 sekundžių net devynias dienas. Šis nuolatinis seisminis signalas, buvęs visiškai naujas ir negirdėtas, glumino tyrėjus visame pasaulyje. Dar po mėnesio užfiksuotas beveik identiškas reiškinys padidino paslaptį ir inicijavo išsamų tyrimą.
Tolimesnė analizė atvedė prie išskirtinio paaiškinimo – gigantiška megacunamio banga, sukelta gamtos jėgų atokiame Grenlandijos fjorde, ilgai atsispindėjo tarp fjordo sienų. Tai sukūrė fizikos mokslininkų vadinamą seisę: stovinčią bangą, svyruojančią riboto tūrio vandenyje. Reiškinys buvo toks stiprus, kad jo atgarsiai užfiksuoti visos Žemės seisminiuose tinkluose.
Priežasties atskleidimas: ledynų tirpsmas ir nuošliaužos
Šio precedento neturinčio įvykio epicentru tapo Dicksono fjordas rytinėje Grenlandijos dalyje. Seisminiai duomenys rodė, kad viskas prasidėjo, kai tirpstantis ledynas sukėlė dvi milžiniškas nuošliaužas į fjordą. Dėl to išstumtas didžiulis kiekis vandens sukėlė galingas cunamio bangas, kurių aukštis siekė 7,4–8,8 metro. Kadangi fjordas siauras ir status, bangos negalėjo išsisklaidyti, todėl vėl ir vėl trankėsi į krantus, sukurdamos ilgaamžę, kelias dienas trukusią seisę.
Dėl fjordo atokumo joks liudininkas to įvykio nematė – net karinis laivas, atplaukęs praėjus kelioms dienoms, nieko nespėjo užfiksuoti. Šis gamtos reiškinys buvo atrastas tik pagal seisminius signalus.
Naujoviškos palydovinės technologijos papildė žinias
Nors žemėje esantys detektoriai užfiksavo žemės drebėjimą primenančius signalus, išsamesniam supratimui prireikė duomenų iš aukščiau. Palydovinė altimetrinė technologija, matuojanti vandens paviršiaus aukštį radarais, paprastai neturi pakankamos raiškos laiko ir erdvės mastu tokiems trumpalaikiams reiškiniams stebėti. Visgi 2022 m. NASA paleista „Surface Water and Ocean Topography“ (SWOT) misija įdiegė išskirtinio tikslumo įrankį. SWOT palydovas su pažangiu Ka dažnio radaro interferometru leidžia detaliai žemėlapiuoti vandens telkinių paviršiaus aukščius visame pasaulyje.
Per abu 2023 metų įvykius SWOT palankiai užfiksavo Dicksono fjordo duomenis. Tyrėjai šiuos didelės raiškos altimetrinius duomenis panaudojo sudarydami reljefo pokyčių žemėlapius, kurie aiškiai parodė dramatiškus paviršiaus svyravimus: dviejų metrų aukščio stovinčios bangos svyravo iš vienos pusės į kitą – tai tapo tiesioginiu seichės ir megacunamio įrodymu, susiejančiu seisminius signalus su vandenynų procesais.
Ekspertų įžvalgos ir palydovinių duomenų svarba
„Šis tyrimas yra puikus įrodymas, kaip naujausios palydovų kartos padeda atskleisti kadaise nepasiekiamas paslaptis,“ komentuoja Oksfordo universiteto okeanoinžinierius dr. Thomasas Adcockas. „Tokie atradimai transformuoja supratimą apie vandenynų ekstremumus – nuo megacunamio iki audros bangų ar keistų anomalijų. Kad išnaudotume visą šį potencialą, svarbu derinti palydovinius duomenis su inovatyviais dirbtinio intelekto sprendimais ir pažangiais vandenynų fizikos metodais.“
Tyrėjų komanda ėjo dar toliau – apjungė SWOT duomenis su seisminiais įrašais ir sugebėjo išsamiai atkurti bangų dinamiką, net tais laikotarpiais, kai palydovas nebuvo virš fjordo. Taip buvo galutinai atmestos alternatyvios hipotezės ir pagrįstai nustatyta, kad būtent seisė buvo keistų seisminių signalų priežastis.
Poveikis klimato mokslui ir ateities stebėsenai
Tyrimo sėkmė žymi naują etapą geologijoje, kai spartėjant klimato kaitai ekstremalūs reiškiniai dažnėja ir įgyja didesnę reikšmę sunkiai pasiekiamuose Žemės regionuose. Ledynų tirpimas ir nuošliaužos vis dažnesni, ypač Arkties ir subpoliarinėse zonose, kur tradicinių jutiklių naudojimas yra sudėtingas ar neįmanomas.
„Klimato kaita sukelia vis neregėtas ekstremalias situacijas, kurios dažniausiai pasireiškia sunkiai stebimose Arkties vietovėse,“ pabrėžia Oksfordo universiteto inžinierius Thomasas Monahanas. „Fiziniai jutikliai negali pilnai apdoroti šių pokyčių masto. Pasitelkę pažangias palydovines Žemės stebėjimo sistemas, kaip SWOT, galime gauti gyvybiškai svarbias įžvalgas apie besikeičiančius vandens telkinių procesus. Tai tikras lūžis – ankstesnės palydovų misijos sunkiai peržengdavo fjordų ribas, o SWOT pakeitė situaciją iš esmės.“
Išvados
Pirmasis tiesioginis Grenlandijos fjordo megacunamio – seichės – stebėjimas, kuris buvo pakankamai stiprus skleisti vibracijas visoje planetoje, atveria naujus kelius seismologijoje ir okeanografijoje. Pasiekimai buvo įmanomi tik su NASA SWOT palydovu, kuris parodė, kokia svarbi yra naujoji Žemės stebėjimo technologija siekiant suprasti globalias paslaptis ir sekti klimato kaitos poveikį. Tęsiant didelės raiškos palydovinių duomenų derinimą su dirbtinių intelektų analize ir tradicine geologine informacija, žmonijos gebėjimas aptikti ir suprasti ekstremalius gamtos reiškinius tampa stipresnis nei bet kada anksčiau. Tokie atradimai padės kurti tikslesnius klimato modelius, tobulinti rizikos vertinimą ir atskleisti paslėptus mūsų planetos procesus, akcentuojant tarptautinio bendradarbiavimo ir technologinės pažangos reikšmę.
Šaltinis: doi
Komentarai