Sol, månen og havet som en del af en seismisk sonde

At se ind i Jorden kræver et signal, der kan trænge igennem sten, mineraler og andet uigennemsigtigt materiale. Seismiske bølger repræsenterer et sådant signal. Ved at optage dem med et seismometer, forskere kan ud fra de registrerede data drage konklusioner om tilstanden af ​​den undergrund, som bølgerne har passeret igennem. Kendskab til undergrundsspændinger eller belastningsudsving er lige så vigtigt for sikkerheden i byggeri og minedrift, for eksempel, som det er til overvågning af geologiske processer i vulkaner og forkastningszoner. Nu, Christoph Sens-Schönfelder fra GFZ German Research Center for Geosciences i Potsdam og Tom Eulenfeld fra University of Jena har været i stand til at vise, at de seismiske bølger, der ophidses af brændingen, sammen med effekten af ​​Jordens tidevand på undergrunden, kan bruges til bedre at forstå Jordens egenskaber.

Seismiske bølger giver ikke kun information om strukturen af ​​jordens materiale, men også om de kræfter, der virker på den. For eksempel, deformationer af undergrunden ændrer den hastighed, en bølge bevæger sig med. For at drage konklusioner om underjordiske kræfter ud fra hastigheden, imidlertid, der kræves data om, hvordan materialet reagerer på deformationer under kendte forhold. Indtil nu, sådanne data har kun været tilgængelige fra laboratorieforsøg, ikke fra marken.

Det er nu lykkedes Christoph Sens-Schönfelder og Tom Eulenfeld for første gang at bruge et enkelt seismometer til at måle, hvor følsomt seismiske bølger reagerer på deformationen af ​​jordens materiale, som de udbreder sig igennem. For at opnå det, forskerne vurderede hastigheden af ​​den seismiske støj genereret af brændingen. De beretter om dette i journalen Fysiske anmeldelsesbreve .

Måling af deformationer i Jordens indre fra overfladen

"Vi bruger to forskellige signaler, som miljøet giver os naturligt, " forklarer Christoph Sens-Schönfelder. "På grund af månens og solens tidevandseffekt, universet udfører et permanent deformationseksperiment med Jorden. De trækker med stor regelmæssighed på vores planet. For at observere denne trækning, vi bruger den seismiske støj i undergrunden, der genereres af brændingen."

Relationen undersøgt af Christoph Sens-Schönfelder og Tom Eulenfeld tillader i princippet en måling af deformationerne inde i Jorden ved hjælp af optagelser af seismografer på Jordens overflade uden at skulle bore i jorden.

De data, som de to forskere undersøgte, blev registreret af Integrated Plate Boundary Observatory i Atacama-ørkenen i det nordlige Chile. Der var behov for forbedret software til at detektere selv de mindste ændringer i bølgehastighed og for at kombinere disse ændringer med deformationen af ​​undergrunden af ​​tidevandet. Da denne tidevandsdeformation er kendt med høj nøjagtighed, det er muligt at karakterisere undergrunden mere omfattende end tidligere.