Приливы и прибой могут быть использованы для неразрушающего анализа недр.
Любой, кто хочет заглянуть внутрь Земли, нуждается в сигнале, который может проникать в горные породы, минералы и другие непрозрачные материалы. Сейсмические волны представляют собой такой сигнал.
Если записать их с помощью сейсмометра, можно сделать выводы из записанных данных о состоянии подповерхности, через которую прошли волны. Знание подповерхностных напряжений или флуктуаций деформаций столь же важно для безопасности строительства и добычи полезных ископаемых, как и для мониторинга геологических процессов в вулканах и зонах разломов.
Кристоф Сенс-Шенфельдер из Немецкого исследовательского центра геологии в Потсдаме и Том Юленфельд из Йенского университета смогли показать, что сейсмические волны, возбуждаемые прибоем, вместе с влиянием земных приливов на недра, могут быть использованы для лучшего понимания свойств Земли.
Сейсмические волны дают информацию не только о структуре материала Земли, но и о действующих на него силах. Например, деформации подповерхности изменяют скорость, с которой движется волна. Однако для того, чтобы сделать выводы о подповерхностных силах из скорости, необходимы данные о том, как материал реагирует на деформации в известных условиях. До сих пор эти данные были доступны только из лабораторных экспериментов.
Кристоф Сенс-Шенфельдер и том Юленфельд впервые преуспели в использовании одного сейсмометра для измерения того, как чувствительно сейсмические волны реагируют на деформацию материала Земли, в котором они распространяются. Для этого они оценили скорость сейсмического шума, создаваемого прибоем.
По словам ученых, они используют два разных сигнала, которые окружающая среда дает нам естественным образом. Из-за приливного эффекта Луны и Солнца Вселенная проводит эксперимент по постоянной деформации с Землей.
Отношение, исследованное учеными, позволяет в принципе измерения деформации внутри Земли с помощью записей сейсмографов на поверхности Земли. И это без необходимости сверлить землю.
Данные, которые исследовали два исследователя, были записаны Объединенной обсерваторией границ пластин в пустыне Атакама на севере Чили. Необходимо было усовершенствовать программное обеспечение, чтобы обнаруживать даже малейшие изменения скорости волн и сочетать эти изменения с деформацией подповерхности приливами и отливами. Поскольку эта приливная деформация известна с высокой точностью, можно охарактеризовать недра более полно, чем раньше.
