نيو أورلينز ، لوس أنجلوس - تحمل الأمواج في البحيرات الكبيرة الكثير من الطاقة. يمكن لبعض هذه الطاقة اختراق قاع البحيرة وشاطئها ، مما يؤدي إلى حدوث موجات زلزالية. توصلت دراسة جديدة إلى أن هذه يمكن أن تهز الأرض لمسافة كيلومترات (أميال) حولها. يعتقد العلماء الآن أن تسجيل تلك الموجات الزلزالية يمكن أن يمنحهم الكثير من البيانات المفيدة.
على سبيل المثال ، يمكن أن تساعد هذه البيانات في تعيين ميزات تحت الأرض - مثل الأعطال - التي تشير إلى مخاطر الزلازل المحتملة. أو قد يستخدم العلماء هذه الموجات لمعرفة ما إذا كانت البحيرات في المناطق النائية الملبدة بالغيوم قد تجمدت بسرعة.
الشرح:الموجات الزلزالية لها "نكهات" مختلفة
كيفن كوبر هو عالم زلازل في جامعة يوتا في سولت ليك سيتي. وأشار إلى أن العديد من الدراسات أظهرت أن أمواج البحيرة يمكن أن تهز الأرض في مكان قريب. لكن الدراسة الجديدة التي أجراها فريقه لست بحيرات كبيرة في أمريكا الشمالية والصين قد كشفت للتو عن شيء مثير للاهتمام. يمكن للموجات الزلزالية التي تسببها موجات البحيرة أن تهز الأرض لمسافة تصل إلى 30 كيلومترًا (18.5 ميلاً).
تشبه الهزات الزلزالية الموجات المتدحرجة على المسطحات المائية. وفي دراسة البحيرة الجديدة ، مروا بأدوات الكشف عن الاهتزازات - مقاييس الزلازل (Sighs-MAH-meh-turz) - بتردد مرة كل 0.5 إلى ثانيتين ، وفقًا لتقرير كوبر الآن.
يقول:"لم نكن نتوقع ذلك على الإطلاق". السبب:عند هذه الترددات المعينة ، سوف تمتص الصخور الموجات بسرعة كبيرة. في الواقع ، كان هذا دليلًا كبيرًا على أن الموجات الزلزالية قد نتجت عن أمواج البحيرة ، كما يلاحظ. لم يتمكن هو وفريقه من تحديد أي مصادر قريبة أخرى للطاقة الزلزالية عند هذه الترددات.
قدم كوبر ملاحظات فريقه في 13 ديسمبر ، هنا ، في اجتماع الخريف للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي.
تكثر الألغاز
درس الباحثون بحيرات ذات أحجام مختلفة. بحيرة أونتاريو هي إحدى البحيرات الخمس الكبرى في أمريكا الشمالية. تغطي حوالي 19000 كيلومتر مربع (7300 ميل مربع). تغطي بحيرة Great Slave في كندا مساحة تزيد عن 40 بالمائة. تغطي بحيرة يلوستون في وايومنغ 350 كيلومترًا مربعًا فقط (135 ميلاً مربعاً). البحيرات الثلاث الأخرى ، كلها في الصين ، تغطي كل منها 210 إلى 300 كيلومتر مربع (80 إلى 120 ميلاً مربعاً). على الرغم من هذه الاختلافات في الحجم ، كانت المسافات التي قطعتها الموجات الزلزالية التي أحدثتها كل بحيرة متماثلة تقريبًا. يقول كوبر لماذا يجب أن يكون هذا لغزا.
لم تكتشف مجموعته أيضًا بعد كيف تنقل موجات البحيرة بعض طاقتها إلى قشرة الأرض. ويقول إن الموجات الزلزالية قد تتطور عندما تتجول الأمواج على الشاطئ. أو ربما تنقل الأمواج الكبيرة في المياه المفتوحة بعض طاقتها إلى قاع البحيرة. في الصيف القادم ، يخطط الباحثون لتركيب مقياس زلازل في قاع بحيرة يلوستون. يقول كوبر:"ربما تساعد البيانات التي تجمعها الأداة في الإجابة عن هذا السؤال".
في غضون ذلك ، كان هو وفريقه يفقسون أفكارًا حول كيفية الاستفادة من الموجات الزلزالية للبحيرة. أحد المفاهيم ، كما يقول ، هو رسم معالم تحت الأرض بالقرب من البحيرات الكبيرة. يمكن أن يساعد هذا الباحثين في تحديد الأعطال التي قد تشير إلى أن المنطقة معرضة لخطر الزلازل.
الطريقة التي يفعلون بها ستكون مشابهة جدًا للفكرة الكامنة وراء التصوير المقطعي المحوسب (رسوم Toh-MOG-rah). إنها عملية العمل في أجهزة التصوير المقطعي المحوسب التي يستخدمها الأطباء. تقوم هذه الأجهزة بإرسال الأشعة السينية إلى جزء مستهدف من الجسم من عدة زوايا. يقوم الكمبيوتر بعد ذلك بتجميع البيانات التي يجمعونها في مناظر ثلاثية الأبعاد لبعض الأنسجة الداخلية ، مثل الدماغ. يتيح ذلك للأطباء النظر إلى جزء الجسم من أي زاوية. يمكنهم حتى تقسيم الصورة ثلاثية الأبعاد إلى عدد كبير من الشرائح التي تبدو مثل صور الأشعة السينية ثنائية الأبعاد.
ولكن في حين أن الأشعة السينية الطبية قوية ، فإن الموجات الزلزالية التي تنتشر من البحيرات تكون باهتة للغاية. يقول كوبر إنه لتضخيم هذه الإشارات ، يمكن لفريقه ببساطة جمع الكثير من البيانات التي تم جمعها على مدار أشهر. (غالبًا ما يستخدم المصورون أسلوبًا مشابهًا لالتقاط الصور في الليل. سيتركون مصراع الكاميرا مفتوحًا لفترة طويلة. وهذا يتيح للكاميرا جمع الكثير من الضوء الخافت لإنشاء صورة تبدو في النهاية حادة ومحددة جيدًا.)
يمكن لمسح الموجات الزلزالية أيضًا أن يرسم خرائط لأشياء أخرى ، كما يقترح ريك أستر. إنه عالم زلازل في جامعة ولاية كولورادو في فورت كولينز. على سبيل المثال ، قد يرسم الباحثون أي كتل كبيرة من الصخور المنصهرة تحت البراكين.
يقول:"في كل مرة نجد فيها مصدرًا جديدًا للطاقة الزلزالية ، نجد طريقة لاستغلاله".
يقول كوبر إن الموجات الزلزالية بالقرب من البحيرات - أو غيابها - قد تساعد علماء البيئة. على سبيل المثال ، يمكن أن توفر هذه الموجات طريقة جديدة لمراقبة الغطاء الجليدي في البحيرات النائية في المناطق القطبية. (هذه هي الأماكن التي تم فيها المبالغة في تأثيرات ارتفاع درجة حرارة المناخ).
غالبًا ما تكون هذه المناطق غائمة في الربيع والخريف - بالضبط عندما تذوب البحيرات أو تتجمد. يمكن لكاميرات الأقمار الصناعية مسح مثل هذه المواقع ، لكنها قد لا تحصل على صور مفيدة عبر السحب. قد يوفر اكتشاف الموجات الزلزالية للترددات الصحيحة باستخدام أدوات على ضفاف البحيرة مقياسًا جيدًا بأن البحيرة لم تتجمد بعد. عندما تهدأ الأرض لاحقًا ، يلاحظ كوبر ، قد يشير هذا إلى أن البحيرة مغطاة الآن بالجليد.
