Грім перетворили на сейсмічний сканер: ударна хвиля від блискавки допомогла «просвітити» геологію під землею
Для сейсмічної томографії потрібне джерело хвиль. Зазвичай ним служать землетруси, вибухи або спеціальні вібратори. Нова робота показала більш несподіваний варіант: ударна хвиля від сильного грому може передаватися в ґрунт і створювати придатний для аналізу thunderquake.
Сейсмометри реєструють, як цей імпульс проходить через різні шари порід.
Грім створює одночасно атмосферний і наземний сигнал
Блискавка миттєво нагріває повітря, воно різко розширюється й формує ударну хвилю.
Коли хвиля досягає поверхні, частина енергії переходить у пружні коливання ґрунту.
Якщо геометрія удару відома, час приходу на різні сейсмічні станції можна використати для оцінки швидкості хвиль у підповерхневих породах.
Навіщо це там, де майже немає землетрусів
У сейсмічно спокійних районах природних джерел може бути замало для детального картування.
Грози трапляються частіше й не потребують штучного вибуху або важкої техніки.
Один thunderquake не замінить повноцінну геофізичну кампанію, але багато подій із різних напрямків можуть поступово накопичити корисну інформацію.
Метод особливо цікавий для неглибокої геології, де потрібна висока просторова роздільна здатність.
Потрібно ще навчитися надійно відокремлювати наземний сигнал від прямого акустичного шуму та точно відновлювати положення джерела блискавки.
Але сама ідея показує красивий принцип геофізики: природне явище, яке зазвичай вважають перешкодою для вимірювань, можна перетворити на безкоштовний імпульс для дослідження того, що приховано під ногами.
Метод стане значно сильнішим, якщо поєднати сейсмометри з точними системами локалізації блискавок і мікрофонами. Тоді можна окремо моделювати шлях акустичної хвилі в повітрі й пружної хвилі в ґрунті, не змішуючи два сигнали.
У районах із частими грозами це потенційно дає сотні природних імпульсів за сезон. Накопичивши їх із різних напрямків, геофізики зможуть будувати просторові моделі неглибоких порід без постійного використання вибухів або важкої вібраційної техніки. Гроза фактично стає повторюваним природним джерелом зондування.
