4 Minutės
Paslaptingas Žemės Devynių Dienų Pulsas
2023 m. pabaigoje mokslininkai susidūrė su neįprastu žemės kilmės signalu: kas 90 sekundžių, net devynias dienas iš eilės, Grenlandijos seisminiai jutikliai fiksavo pasikartojantį virpėjimą. Iš pirmo žvilgsnio tokie ritmingi sutrikimai gali priminti kosminius reiškinius, pavyzdžiui, Marso žemės drebėjimus ar Jupiterio magnetines auroras. Tačiau šį kartą atkaklus žemiškas pulsas kilo dėl natūralaus reiškinio kur kas arčiau mūsų, suteikęs esminių įžvalgų apie dinamišką Žemės sandarą bei pažangiausias stebėjimo technologijas.
Pradžia: Nuo Nuošliaužos ir Megacunamio iki Eiginių Vandenų Bangos
Ši istorija prasidėjo Grenlandijos Diksono fjorde, kai įspūdinga nuošliauža sukėlė galingą megacunamį. Šis įvykis sukėlė ne tik didžiules bangas, bet ir retą reiškinį – ežerinę bangą vadinamą „seiche“. Tai – pastovioji banga, atsirandanti uždaruose ar pusiau uždaruose vandens telkiniuose, tokiuose kaip fjordai ar ežerai. Seiche gali kilti dėl intensyvaus seisminio aktyvumo, staigių atmosferos slėgio pokyčių ar, kaip šiuo atveju, katastrofiškos nuošliaužos. Tokios bangos gali svyruoti valandas ar net dienas, o Diksono fjorde jų aukštis siekė iki dviejų metrų.
Išskirtinumas slypėjo tame, kad po pradinės nuošliaužos ir cunamio fjordo konfiguracija bei išlikęs jūrinis ledas „uždarė“ šią bangą viduje. Užfiksuota labai ilgo periodo (VLP) seismologinių signalų – subtilių ritmiškų impulsų, kurie suglumino geologus ir paskatino daugiadisciplininį reiškinio tyrimą.
Atrankos Iššūkiai ir Pažanga Su SWOT Palydovu
Pradiniai seiche bangos aptikimo bandymai susidūrė su daug iššūkių. Tradiciniai palydoviniai altimetrai, dėl stebėjimo intervalų ir ribotos aprėpties, nepajėgė detaliai užfiksuoti bangos judėjimo. Dalis bangų aktyvumo įvyko tarp palydovų matavimų, o bangos aukščio pokyčius ne visada buvo įmanoma užregistruoti fjordo viduje.
Lemiamas proveržis įvyko pradėjus veikti NASA Surface Water and Ocean Topography (SWOT) palydovui – tarptautinei misijai, nukreiptai į itin tikslius Žemės vandens paviršių žemėlapius. Svarbiausias SWOT prietaisas, Ka-juostos radarinis interferometras (KaRIn), suteikė neįprastą erdvinį ir laikinį aprėptį, leidžiantį stebėti net sunkiai pasiekiamus regionus iš kosmoso, įskaitant uždarus fjordus, tokius kaip Diksonas.
Įžengęs į pagrindinę mokslo fazę, SWOT pradėjo 21 dienos orbitos ciklą 890 km aukštyje, sistemingai kartografuodamas viso pasaulio vandens telkinius ir nesidubliuodamas su Saulės ritmais. Tai sumažino signalo trikdžius ir pagerino vandens paviršiaus svyravimų matavimo tikslumą.
Duomenų Analizė, Modeliavimas ir Mokslinis Paaiškinimas
Daugiasritė tyrėjų komanda, vadovaujama dr. Thomaso Monahano iš Oksfordo universiteto, nuosekliai analizavo SWOT duomenis, surinktus virš Diksono fjordo 2023 m. rugsėjo ir spalio savaites. Analizė buvo papildyta seisminiais įrašais ir stebėjimais nuo žemės paviršiaus, leidusiais atkurti, kaip seiche banga judejo tarp fjordo ledo sienų, palaipsniui prarasdama energiją.
Svarbiausia, kad tyrėjai nuosekliai atmetė kitas galimas seisminio signalo kilmės versijas, tokias kaip vėjo sukeltos bangos ar lokalūs atmosferos sutrikimai. Orų rekonstrukcijos ir atmosferos modeliai toliau stiprino jų išvadas. Kaip pažymėta Monahano grupės publikacijoje žurnale Nature Communications: „Remdamiesi seisminio signalo atribucija ir sistematiškai atmesdami kitus galimus dinamikos šaltinius, nustatėme, kad SWOT duomenų matomiausias pokytis atitinka lėtai nykstančios seiche bangos požymius.“
Šis darbas tapo ne tik ilgalaikio geofizikinio galvosūkio sprendimu, bet ir svarbiu žingsniu taikant naujos kartos palydovinį stebėjimą hidrologijoje ir geofizikoje.
Reikšmė Žemės Stebėsenai ir Ateities Tyrimams
Tokio pobūdžio bangų (seiche) supratimas yra gyvybiškai svarbus tiek vertinant natūralias grėsmes, tiek stebint aplinką. Fjordai – unikalūs Žemės vandens telkiniai, kurie dėl siaurumo, ledų ir nuošalumo sunkiai prieinami tradicinėse palydovinėse stebėsenose. Sėkminga susilpnėjusios bangos aptikimo istorija Diksono fjorde demonstruoja, kaip pažangi SWOT palydovo vandens paviršių kartografavimo sistema iš esmės keičia dinamiškų procesų tyrimus panašiuose regionuose visame pasaulyje.
„SWOT palydovas iš esmės keičia vandenyno procesų stebėseną regionuose, pavyzdžiui, fjorduose, į kuriuos ankstesni palydovai sunkiai galėjo pažvelgti“, - teigė Monahanas savo pranešime spaudai, pabrėždamas šių stebėjimų svarbą gilesniam Žemės vandens sistemų suvokimui.
Šis atvejis taip pat iliustruoja, kaip stichiniai geologiniai įvykiai, tokie kaip nuošliaužos ar megacunamiai, ilgam paveikia vietinius ir globalius geofizinius procesus. Derinant palydovinius ir sausumos duomenis, mokslininkai dabar geriau pasirengę aptikti, analizuoti ir prognozuoti tokio tipo reiškinius, kas padės stiprinti pasirengimą nelaimėms ir gilins Žemės sistemų dinamikos suvokimą.
Išvada
Retos seiche bangos atradimas ir patvirtinimas Grenlandijos Diksono fjorde – nulemti milžiniškos nuošliaužos ir megacunamio bei užfiksuoti naudojant SWOT palydovo pažangias galimybes – žymi reikšmingą žingsnį Žemės stebėsenos ir geofizikos srityje. Šis pasiekimas įrodo, jog modernios palydovinės technologijos dabar leidžia tyrėjams spręsti ilgalaikes mokslo paslaptis, stebėti sudėtingus gamtinius reiškinius ir gilinti mūsų žinojimą apie nuolat kintančią Žemę.
Komentarai