Nyligen upptäckte forskare en sällsynt typ av djup jordskalv. Den utlöstes av en orkan. I det här fallet var källan en “väderbomb” som snabbt förstärktes över Nordatlanten.
“Väderbomber” är en typ av extrem storm. Forskare kan upptäcka havsbottnens darrningar som dessa stormar utlöser. Det börjar som pissande vindar rör upp höga havsdyningar. När två motsatta havsdyningar kolliderar kan mötet skicka en tryckpuls ner till havsbotten. Den pulsen dunkar i havsbotten. De resulterande jordskakningarna – eller seismiska vågor – tränger djupt in i planeten.
Dessa
seismiska vågor snabbar upp, saktar ner eller ändrar riktning när de rör sig genom marken . Sådana rörelser beror på vilken typ av material de passerar igenom. Tidigare har forskare noggrant mätt några av dessa rörelser orsakade av jordbävningsvågor. Det lät dem samla ledtrådar om strukturen och sammansättningen av jordens djupaste lager.Men vissa regioner på jorden ser inte många jordbävningar. Ett exempel är mitten av tektoniska plattor under havet. Som tur är kan väderbomber generera sina egna seismiska vågor här.
Forskare hade tidigare bara upptäckt en typ av dessa stormgenererade djupa seismiska vågor. De är kända som P-vågor. Sådana vågor gör att ett material komprimeras och sträcker sig i samma riktning som vågen färdas. Tänk på ett dragspel som sträcks ut och komprimeras när någon spelar det.
En andra typ av vågor har visat sig mer svårfångade. När stormar bildar dessa S-vågor är de vanligtvis svagare än P-vågor. De får material att krusa vinkelrätt mot vågens bana. Effekten liknar när ena änden av en trädgårdsslang rycks upp och ner. Den åtgärden producerar vågor som rör sig längs slangens längd.
Den nya forskningen spårade sådana S-vågor från en väderbomb. Detaljer om de ovanliga vågorna visas i den 26 augusti i Science.
Seismologer använde seismiska stationer i Japan (röda prickar, nedre höger) för att spåra uppkomsten av skakningar. Baserat på de seismiska vågornas riktning och misstänkta hastighet fäste forskarna ursprunget till en region i Nordatlanten (rött streckat område). Den platsen matchar en snabbt intensifierande storm som rasade över regionen vid den tiden (svarta streckade områden, övre mitten och vänster).
K. NISHIDA OCH R. TAKAGI/SCIENCE 2016
Kiwamu Nishida är en seismolog vid University of Tokyo i Japan. Ryota Takagi är också seismolog. Han arbetar vid Tohoku University i Sendai, Japan. Paret jagade efter de svårfångade S-vågorna. För att göra detta använde de ett nätverk av 202 seismiska stationer i Japan.
Vanligtvis kan S-vågorna gå förlorade inom jordens naturliga seismiska bakgrundsbrus. Men Nishida och Takagi kombinerade och analyserade data från extra känsliga seismometrar. Det lät forskarna reta ut S-vågssignalerna.
Dessa vågor hade utlösts av en cyklon – orkan – i Nordatlanten, fann de. Den stormen producerade två typer av S-vågor. SV-vågor flyttar material vertikalt (upp och ner) i förhållande till jordens yta. De kan bildas från P-vågor. SH-vågor förskjuter materialet horisontellt (vänster och höger). Deras ursprung är mer av ett mysterium. Dessa SH-vågor kan bildas från komplexa interaktioner mellan havet och havsbotten, säger Nishida.
“Vi får potentiellt en svit av nya seismiska källor som kan användas för att undersöka jordens inre,” noterar Peter Bromirski. Han är oceanograf vid Scripps Institution of Oceanography i La Jolla, Kalifornien. Han skrev en kommentar om den nya forskningen i samma nummer av Science. Ytterligare studier, säger han, borde hjälpa vetenskapen att “förfina vår förståelse av hur användbara just dessa vågor kommer att vara.”
Keith Koper är seismolog vid University of Utah i Salt Lake City. Att kombinera mätningar av P-, SV- och SH-vågor kommer “i slutändan att ge bättre kartor över jordens mantel och kanske till och med kärnan”, säger han. (Manteln är lagret mellan jordens yttre skorpa och dess kärna.) Koper och hans kollegor gjorde liknande observationer av S-vågor genererade i Stilla havet. Dessa vågor upptäcktes av ett kinesiskt seismiskt nätverk.
Kopers grupp rapporterade dessa relaterade fynd i 1 september Earth and Planetary Sciences Letters. “Det är trevligt att se någon annan få liknande resultat,” säger Koper. “Det får mig att känna mig mer säker på vad vi observerade.”
Leave a Reply