Sejsmiczne obrazy wnętrza Ziemi
Tomografia sejsmiczna jest analogiczna do wspomaganej komputerowo tomografii medycznej używanej do obserwacji narządów wewnętrznych ludzkiego ciała bez użycia ingerencji chirurgicznej. Zamiast naświetlania promieniami rentgenowskimi naukowcy stworzyli obrazy podpowierzchniowe Ziemi bazujące na zmianach szybkości fal sejsmicznych przemieszczających się poprzez naszą planetę aż do jej powierzchni. Sejsmometry mogą wykryć ruchy gruntu góra-dół oraz z boku-na bok, które są 1000 razy mniejsze niż grubość ludzkiego włosa. Przy użyciu funduszy projektu JIBSA geolodzy wykorzystali cyfrowe nagrania trzęsień ziemi z setek sejsmometrów w całej Europie, aby wykreować wysokorozdzielcze obrazy podpowierzchniowe tego kontynentu. Podobnie jak istnieje wiele metod obrazowania ciała pacjenta (promienie rentgenowskie, ultradźwięki i obrazowanie rezonansem magnetycznym), istnieje również wiele metod tomografii sejsmicznej. Jedna z nich zaczyna się od wyboru części sejsmogramów, takich jak pierwotne fale podłużne lub pierwotne fale poprzeczne, do mapowania płyt tektonicznych i płaszcza. Nowoczesne pomiary ruchów gruntu mogą jednakże generować większe zestawy danych. Naukowcy z projektu JIBSA użyli dużo więcej pól fal sejsmicznych, aby uzyskać bogatszy obraz wnętrza Ziemi. Nowo utworzona strona narzędziowa ObspyDMT(odnośnik otworzy się w nowym oknie) pozwoliła im zmniejszyć ilość obliczeń potrzebnych do identyfikacji szerokiej różnorodności form fal. Dane fal otrzymane z sejsmogramów zostały użyte w modelu płaszcza europejskiego, który symuluje każdą falę pochodzącą z epicentrum trzęsienia ziemi. Zidentyfikowane różnice (gdy otrzymane "syntetyczne" sejsmogramy były porównane do tych prawdziwych) posłużyły do udoskonalenia modelu. Do końca projektu JIBSA naukowcy zdołali ukończyć badanie struktury ziemskiej pod Europą, przy użyciu komplementarnych informacji o falach powierzchniowych przemieszczających się po skorupie. Uważa się, że prędkości sygnału i fazy fal Love'a i Rayleigha wynikały zarówno z profilu radialnego, jak i azymutalnego. Tomografia sejsmiczna pomogła udowodnić, że wnętrze Ziemi jest bardziej skomplikowaną strukturą, niż tylko sfera z pojedynczymi warstwami podzielonymi na skorupę, płaszcz i rdzeń. Nowy zestaw obrazów, ukazujących płaszcz wpychany pod płyty i pióropusze tektoniczne napływającej magmy, ma zmienić sposób, w jaki rozumiemy ziemskie mechanizmy.
Słowa kluczowe
Wnętrze Ziemi, tomografia sejsmiczna, sejsmogramy, litosfera, płaszcz
