Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Vi har endelig optaget brummen på bunden af ​​havet

En konstant brummen for lav til, at mennesker kan høre, resonerer fra havets bund. Men hvorfor? LITTLE DINOSAUR/Getty Images

En parkeret lastbil med motoren kørende. Det er den lyd, nogle mennesker har sammenlignet med den mystiske, non-stop støj, der kommer fra vores hjemplanet. Vi har været klar over dette fænomen i årtier nu, og selvom opstandens kilde stadig er ukendt, forskerne, der studerer det, har netop fået et vigtigt gennembrud.

Her er en hurtig historielektion. I det 19. århundrede, geologer begyndte at mistanke om, at jorden muligvis producerer en konstant brummen, en der ringer ud selv i mangel af jordskælv og seismiske begivenheder. De begrundede også, at støjen skal være for stille til, at vores menneskelige trommehinder kan høre. Det officielle navn for denne drone er "permanente gratis svingninger." Indtil noget for nylig, dens eksistens var kun teoretisk. Et team ledet af seismolog Hugo Benioff forsøgte at opdage signalet i 1959. Men deres indsats mislykkedes, fordi, dengang, videnskaben havde endnu ikke instrumenter, der var følsomme nok til at opfange summen.

Teori blev kendsgerning med teknologiens fremskridt. I 1997, forskere ved Showa Station - en japansk forskningsbase i det østlige Antarktis - kunne endelig bevise, at der virkelig eksisterer permanente frie svingninger. Den gode nyhed blev annonceret et år senere, da Showa -teamet offentliggjorde deres resultater. Siden da, mange andre hold har observeret den samme støj.

Nu, for første gang nogensinde, Jordens brummen er registreret ved hjælp af seismisk udstyr på havbunden. Dette er en stor ting, fordi hver tidligere undersøgelse, der har dokumenteret støjen, gjorde det med landbaserede instrumenter.

Præstationen var en hårdt vundet præmie. Martha Deen er geofysiker ved Institut de Physique du Globe de Paris ("Paris Institute of Earth Physics"). Under hendes ledelse, et internationalt team gennemgik data indsamlet over en 11-måneders periode fra 57 seismometerstationer på Det Indiske Ocean. Og det var bare det første skridt. Næste, forskerne fjernede alle former for lydforstyrrelser - såsom vandstrømme og tekniske fejl - fra optagelserne på to af stationerne.

Med sletningen af ​​denne ekstra støj, Deen og hendes kolleger kunne endelig isolere den brummen, de ledte efter. Den 14. november kl. 2017, deres resultater blev offentliggjort i tidsskriftet Geological Research Letters.

Hvorfor var det så vigtigt at registrere svingningerne med nedsænkede seismometre? Som Deen fortalte os i en e -mail, disse instrumenter vil udvide vores perspektiv på en måde, terrestriske værktøjer aldrig kunne. "Ocean Bottom Seismometers kan dække meget større områder [end landbaserede], for havet dækker 70 procent af vores planet, "siger hun. Deen tilføjer, at "ved at studere brummesignalet på steder langt fra land eller øer, "vi kan bedre forstå fænomenerne.

Måske en dag, vi vil endda kunne identificere dens kilde. Ingen ved præcis, hvordan brummen laves. Et par forskellige hypoteser er blevet fremsat. Nogle geofysikere tror, ​​at det er skabt af den uophørlige bankning af havbølger på kontinentale skråninger. Andre mener, at det kan være et produkt af atmosfærisk turbulens og globale vindmønstre.

Men hvis den anden forklaring er sand, vi forventer, at rumlenes amplitude ("loudness") varierer fra sæson til sæson. Tidligere undersøgelser har hævdet, at dette sker, alligevel siger den nye forskning andet.

Deens gruppe bekræftede, at brummens tonehøjde stiger og falder, med sit maksimale volumen på en frekvens på 4,5 millihertz - cirka 10, 000 gange blødere end de svageste lyde, vores ører kan registrere. Imidlertid, ifølge holdets resultater, amplitudeændringerne hænger ikke sammen med sæsonbetingelser. Dermed, Deen og hendes kolleger hævder, at atmosfæriske spørgsmål alene ikke kan redegøre for eksistensen af ​​permanente frie svingninger.

De tror også, at deres forskning kan åbne døren for fremtidig forskning om jordens indre. Geologer bruger en proces kaldet tomografi til at kortlægge indersiden af ​​vores verden. Tænk på det som en storstilet MR-scanning. Deen forklarer, at forskere "vender optagelserne" af seismiske bølger for at dechifrere sammensætningen af ​​forskellige lag og strukturer på planeten. Fremadrettet, havbundsseismometre - som dem, der blev brugt i hendes nylige undersøgelse - skulle give tomografer flere data at arbejde med. Forhåbentlig, vi får snart en bedre idé om, hvad der ligger under vores fødder.

NU ER DET INTERESSANT

Historiske optegnelser viser, at den kinesiske matematiker Zhang Heng byggede et tidligt seismometer i det andet århundrede e.Kr. Moderne forskere ved ikke, hvordan denne ting fungerede, selvom et internt pendul må have været involveret.