Учені вперше в історії зазирнули в “пащу” вулкана: що вони там побачили (фото)

Історія Землі налічує понад 4,5 мільярда років і нам все ще багато невідомо про нашу планету. Наприклад, раніше вченим ніколи не доводилося розглядати внутрішню частину вулкана, але тепер, завдяки інноваційному інтелектуальному методу візуалізації це вперше стало можливо, пише Science Alert.

Дослідницька група з Французького національного центру наукових досліджень (CNRS) розробила новий інтелектуальний метод візуалізації, що дає змогу зазирнути всередину гігантських природних “порохових бочок”. Зазначимо, що це перший метод в історії з таким рівнем деталізації та глибини. Автори дослідження також зазначають, що деякі ідеї були запозичені ними з медичної візуалізації та оптичних мікроскопів.

Автори дослідження зазначають, що це новий погляд на наявний метод, відомий як матрична візуалізація. Він допомагає подолати деякі труднощі, з якими вчені стикаються під час картування вулканів, наприклад: відсутність великої кількості датчиків для реєстрації сейсмічних хвиль, що відбиваються від Землі.

Оскільки хвилі коливаються, їх можна інтерпретувати, щоб з’ясувати різні типи матеріалів і типи макетів у земній корі. Автори дослідження стверджують, що за допомогою нового методу ця інтерпретація має стати значно простішою.

Команда зазначає, що вулканічні виверження вимагають точного моніторингу тиску магми та інфляції для поліпшення прогнозування. Тому розуміння глибинного зберігання магми має вирішальне значення для оцінки небезпеки виверження. На жаль, візуалізація цих систем є складним завданням.

Для своєї роботи вчені обрали вулкан Ла-Суфрієр у Гваделупі, в Карибському морі. За словами вчених, на цій конкретній ділянці досить вузька мережа геофонів, що ідеально підходило для дослідження. Автори дослідження стверджують, що, по суті, їм вдалося знайти спосіб об’єднання даних з декількох датчиків для з’ясування деталей, які окремі геофони просто не можуть вловити індивідуально.

Багато у чому успіх цього методу полягає у зменшенні спотворень, що виникають під час відбиття сейсмічних хвиль від різних елементів під землею, з використанням так званого ефекту пам’яті для зворотного проєктування спотворень з метою з’ясування вихідних сигналів.

Вчені використали хвильові кореляції, стійкі до безладу, внаслідок чого матрична візуалізація успішно розшифрувала спотворення. У результаті вченим вдалося картувати внутрішню структуру вулкана на глибині до 10 кілометрів із роздільною здатністю 100 метрів.

Проаналізувавши дані, вчені виявили кілька складних шарів магматичного сховища під землею, а також те, як ці шари пов’язані з іншими геологічними особливостями, що глибоко залягають. Автори дослідження зазначають, що ці додаткові дані допоможуть краще зрозуміти те, що відбувається всередині вулкана. Отже, надалі ми зможемо більш ефективно передбачити його виверження.

Не менш дивовижним здається те, що новий метод не потребує встановлення додаткових датчиків, оскільки матрична візуалізація може черпати дані з наявних геофонів.