Déli-tengeri vulkánkitörés, még Alaszka mélyét is megmozgatta

2022 januárjában a Hunga Tonga–Hunga Ha’apai vulkán (Tonga Királyság) kitörése történelmi erejű légköri hullámokat hozott létre, amelyek több mint 9600 kilométert megtéve Alaszkáig is eljutottak. A kitörés energiája – amely a legnagyobb ilyen esemény volt az 1883-as Krakatau-robbanás (Krakatau eruption) óta – olyan erős légnyomáshullámokat indított útnak a Föld légkörében, hogy azok még Alaszka talaját is megrezegtették. Fontos hangsúlyozni, hogy ezek a nyomáshullámok akár 5 kilométeres mélységig is behatoltak a földkéregbe, páratlan lehetőséget nyújtva a geofizikusoknak a terület mélyszerkezetének vizsgálatára.

Alaszka mélyének meglepő vizsgálata

Ken Macpherson, az Alaska Fairbanksi Egyetem munkatársa egy lenyűgöző megfigyelésre alapozta kutatását: a levegőben terjedő lökéshullámok és a talaj közötti kölcsönhatásból következtetni lehet a kőzetek keménységére és szerkezetére. Minél puhább egy anyag, annál intenzívebben mozog a beérkező hullám hatására, mint egy zselé, ha megfújják, míg a keményebb kőzetek alig mozdulnak. A kutatócsoport Alaszkában 150 műszer (barométer, infrahullám-érzékelő és szeizmométer) adatait használta fel annak meghatározására, hogy a földkéreg felső 5 kilométeres szakaszán milyen sebességgel haladnak a szeizmikus hullámok.

A levegő és a talaj összjátéka

Amikor egy hatalmas robbanás által keltett lökéshullám eléri a felszínt, az energia egy részét képes továbbadni a talajnak – ezt légi-földi csatolásnak nevezik. Ennek során a levegő nyomásváltozása megmozgatja a felszínt, a mozgás pedig leterjed a föld alá. A felszín alatt akár 5 kilométer mélységig is kialakulhatnak rezgések, attól függően, milyen nagy volt a robbanás. A jelenség azonban ritka, mivel általában csak nagyon nagy energiájú események képesek ilyen mélységig hatolni.

Új távlatok a földrengéskutatásban

Az ilyen kutatások révén pontosabban lehet meghatározni a szeizmikus veszélyeket, mivel a hullámok sebessége befolyásolja, hogyan mozog a talaj földrengés esetén. Ha egy gyors hullám hirtelen puhább rétegbe ér, az energiamegmaradás miatt a hullám intenzitása megnövekszik, ami erősebb rengést eredményezhet a felszínen. Az így mért felső kéregbeli sebességek segítik a hálózatok (például Alaska Earthquake Center) munkáját is, mert pontosabbá teszik a földrengések helymeghatározását. Ennek köszönhetően a MI-alapú tomográfiás vizsgálatok – amelyek a Föld belsejéről készítenek 3D képeket – is jelentősen pontosabbak lehetnek. Az ilyen fejlesztések akár több száz kilométeres mélységig is javíthatják a Föld belső szerkezetének feltérképezését.

2025, adminboss, phys.org alapján