علمی، پژوهشی و فناوری

فناوری تشخیص صوتی زلزله ابداع شد

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : در اعماق زمین، یک مرز مرموز، پوسته شکننده زمین را از گوشته جاری آن جدا می‌کند. این مرز که به نام «ناپیوستگی موهوروویچیچ» یا «موهو» شناخته می‌شود، مدت هاست که دانشمندان را مجذوب خود کرده است. 

اما اکنون دانشمندان روش جدیدی را برای شناخت بهتر این مرز پنهان ارائه کرده اند. 

محققان موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) فناوری لرزه‌ای جدیدی به نام «سنجش صوتی توزیع شده» (DAS) معرفی کرده اند.

پژوهشگران در این روش با استفاده از DAS، موهو را با تجزیه و تحلیل امواج لرزه‌ای منعکس شده، کاوش می‌کند. با ارسال پالس‌های نور به پایین کابل، محققان می‌توانند حتی کوچکترین ارتعاشات را در زمین شناسایی کنند.

«جیمز آترهولت» «James Atterholt» از مجریان این پژوهش می‌گوید: «موهو یک مرز واقعا جالب برای زلزله شناسان است، زیرا به ما می‌گوید که در داخل و بین صفحات تکتونیکی در عمق چه اتفاقی می‌افتد».

مطالعه ساختار موهو

روش‌های سنتی تصویربرداری از موهو که در عمق ۲۰ تا ۷۰ کیلومتری زیر قاره‌ها قرار دارد، یا وضوح پایینی دارند یا بسیار گران تمام می‌شوند. روش DAS کابل‌های فیبر نوری را به لرزه سنج تبدیل می‌کند.

وقتی زلزله روی می‌دهد، امواج لرزه‌ای به بیرون ساطع می‌شوند که برخی از آنها به موهو برخورد می‌کنند.

پالس‌های لیزری ارسال شده از طریق این کابل‌ها می‌توانند داده‌هایی را در مورد ارتعاشات زمین ناشی از زلزله یا سایر اختلالات مانند رفت و آمد‌ها ارائه دهند. این به محققان اجازه می‌دهد تا زیر سطح زمین را مطالعه کنند.

جالب آنکه، آنها این روش را برای بررسی نور لیزر منعکس شده در تمام طول کابل فیبر نوری ایجاد کرده اند. این به آنها اجازه می‌دهد تا حرکات زمین را درک کرده و باعث می‌شود کابل مانند شبکه‌ای از بسیاری از لرزه نگار‌های کوچک عمل کند.

DAS به پژوهشگران کمک می‌کند ساختار موهو را با وضوح بالا در مناطق وسیع، نقشه برداری کنند. این می‌تواند بینش دقیقی را در مورد این مرز زمین شناسی حیاتی ارائه دهد.

آترهولت اظهار داشت: «این روش می‌تواند در مورد اینکه آیا گسل‌های اصلی به گوشته نفوذ کرده اند یا خیر، فرآیند‌های باستانی و معاصر چگونه اثر خود را در قاره‌ها بر جای گذاشته اند و پوسته عمیق در مکان‌های خاص چقدر قوی است، اطلاعاتی به ما بدهد.»

این دانشمندان از DAS برای به دست آوردن بینش جدید در مورد موهو استفاده کرد. آنها با استفاده از یک کابل فیبر نوری در صحرای موهاوی در کالیفرنیا، زمین لرزه‌ها را مورد مطالعه قرار داده و نقشه موهو را طی دو سال ترسیم کردند. 

آنها کشف کردند که «گسل گارلوک» عمیق‌تر از تصور پیشین، در گوشته این منطقه گسترش یافته است. گسل گارلوک یکی از بازیگران اصلی در فعالیت‌های لرزه‌ای جنوب کالیفرنیا است.

با این حال، داده‌ها نشان می‌دهد که موهو در واقع در زیر میدان آتشفشانی کوزو - منطقه آتشفشانی خاموش در شمال موهاوی- تحریف شده است.

این تحقیق از ارتباط بین منبع گرمای گوشته و اتاقک ماگمایی در میدان آتشفشانی کوزو پرده برداشت. این یافته، قابلیت زمین گرمایی منطقه را برجسته می‌کند.

آترهولت افزود: «انواع رویداد‌ها در اعماق لیتوسفر - بیرونی‌ترین قسمت زمین از جمله پوسته و گوشته بالایی - در حال وقوع است و آنچه می‌توانید با DAS انجام دهید فقط به خلاقیت شما محدود می‌شود.»

نتایج این تحقیقات در نشریه Science Advances منتشر شده است.