Sciencemag.cz
Doporučujeme
Blesk spatříme rychlostí světla, zvuk hromu k nám dojde podstatně později, rychlostí asi 340 metrů za sekundu. Seismické vlny v zemské káře jsou sice rychlejší (8 km/s), ale proti světlu stále příliš pomalé. Zemětřesení přitom vyvolává změny gravitace a gravitační vlna se šíří rychlostí světla – v tomto případě dokážeme zachytit ne sice přímo gravitační vlnu, ale její efekt: změnu gravitace vyvolanou posunem hmot Země. Vědci mluví o signálech PEGS (prompt elasto-gravity signals, rychlé elastogravitační signály).
Seismická měření tak v principu umožňují předpovědět zemětřesení, jeho sílu i epicentrum před příchodem samotného efektu (nebo vlny tsunami). Není to bez problémů, změny gravitace jsou v řádu menším než jedna miliardtina celkové gravitace na Zemi. Navíc se nejedná o jediný signál v místě svého vzniku, ale o další poruchy gravitace vyvolané následnými přesuny zemských hmot při šíření seismické vlny (ta, dalo by se říct, mění hustoty hornin a vyvolává různé oscilace, navíc přitom vznikají sekundární seismické vlny, které pak mohou na určité místo dorazit i dříve než ty primární).
Vědci ale nyní dokázali navrhnout simulační program, který z dostupných signálů umí událost vyhodnotit, alespoň pro ta nejsilnější zemětřesení. Nový algoritmus byl zpětně použit k předpovědi následků zemětřesení v Japonsku v roce 2011, které vyvolalo i havárii jaderné elektrárny Fukušima. Z té doby už je k dispozici záznam signálů PEGS. Autoři výzkumu tvrdí, že shoda jejich simulace se skutečností byla téměř dokonalá, takže algoritmus dokáže různorodé změny gravitace správně integrovat a situaci vyhodnotit. Samozřejmě, jedna věc je zpětná shoda modelu, druhá jeho schopnost dělat opravdové předpovědi.
Na bázi analýzy signálů PEGS by se měly dát detekovat zejména události, k nimž dojde pod mořským dnem, a rychleji než dříve vyhodnotit, zda následkem zemětřesení může být vlna tsunami. Jak ale autoři výzkumu připouštějí, skutečně funkční systém bude vyžadovat zvýšit citlivost přístrojů a také je lépe izolovat od jiných rušivých signálů/šumu.
Shenjian Zhang et al, Prompt elasto-gravity signals (PEGS) and their potential use in modern seismology, Earth and Planetary Science Letters (2020). DOI: 10.1016/j.epsl.2020.116150
Zdroj: Helmholtz Association of German Research Centres/Phys.org
