Δορυφόροι σεισμογράφοι

Ο καταστρεπτικός σεισμός του Τοχόκου που συγκλόνισε τον περασμένο Μάρτιο την Ιαπωνία άλλαξε σε τέτοιον βαθμό το βαρυτικό πεδίο της Γης ώστε να επηρεάσει την τροχιά των δορυφόρων που το «χαρτογραφούν».

Εξετάζοντας αυτή τη μετατόπιση οι ειδικοί κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τελικά η σεισμική δόνηση όχι μόνο ήταν μεγαλύτερη από ό,τι κατέγραψαν οι επίγειοι σεισμογράφοι, αλλά επίσης σημειώθηκε σε μεγαλύτερο βάθος.

Τώρα οι επιστήμονες εξετάζουν την ανάπτυξη νέων μεθόδων παρατήρησης των μεγάλων σεισμών μέσω των επόμενων, «βελτιωμένων» αποστολών δορυφόρων που σχεδιάζονται για το άμεσο μέλλον.

Επάνω από τους πόλους

Οι δορυφόροι που «έπιασαν» τον μεγα-σεισμό είναι τα δίδυμα σκάφη του πειράματος GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), του οποίου η κύρια αποστολή είναι να χαρτογραφήσει το πεδίο της βαρύτητας της Γης. Οι δυο δορυφόροι «πετούν» μαζί, σε απόσταση 220 χλμ μεταξύ τους και σε τροχιά γύρω από τους πόλους, σε ύψος περίπου 500 χλμ από τη γήινη ατμόσφαιρα.

Βαρυτικός χάρτης της αποστολής Grace. Λόγω των βουνών και άλλων χαρακτηριστικών του γήινου φλοιού, η δύναμη της βαρύτητας δεν είναι παντού ίδια. (Φωτογραφία:  NASA )

Το βαρυτικό πεδίο της Γης δεν είναι στατικό. Οποιαδήποτε ανακατανομή στη μάζα της επιφάνειας του πλανήτη – κάτι το οποίο μπορεί να προκληθεί από τις χιονοπτώσεις, τις πλημμύρες, το λιώσιμο των πάγων αλλά και τους σεισμούς – επιφέρει σε αυτό μεταβολές.

Οι μεταβολές αυτές επηρεάζουν την πορεία των δυο δορυφόρων, δίνοντας στους επιστήμονες τη δυνατότητα να τις καταγράψουν και να τις μελετήσουν «μετρώντας» τις αλλαγές που σημειώνονται στην απόσταση μεταξύ των δυο σκαφών.

Μεγασεισμοί σε τροχιά

Μια ομάδα ερευνητών του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Γκοντάρ της NASA με επικεφαλής τον Σιν-Τσαν Χαν η οποία μελετά αυτές τις μεταβολές παρατήρησε ότι αν και οι δορυφόροι παρέμεναν ανεπηρέαστοι από τους περισσότερους σεισμούς, οι πιο ισχυροί από αυτούς – οι μεγα-σεισμοί όπως τους ονομάζουν οι επιστήμονες – επηρέαζαν την τροχιά τους.

Από την έναρξη του πειράματος GRACE το 2002, τρεις σεισμικές δονήσεις έκαναν αισθητή την παρουσία τους στους δορυφόρους: ο σεισμός της Σουμάτρας το 2004 που είχε προκαλέσει το μεγάλο τσουνάμι, ο περσινός σεισμός της Χιλής και ο εφετινός της Ιαπωνίας.

Στον τελευταίο ο κ. Χαν και οι συνεργάτες του μπόρεσαν να δείξουν ότι οι διαταραχές που παρατηρούνται στην τροχιά των δορυφόρων είναι σε θέση να προσφέρουν μια ανεξάρτητη εκτίμηση του μεγέθους και της θέσης του σεισμού αν συνδυαστούν με τις επίγειες παρατηρήσεις των σεισμογράφων και τα δεδομένα των GPS.