Ученые с помощью спутников НАСА фиксируют невидимые движения Земли

Что скрытые движения под землей могут рассказать нам о землетрясениях, извержениях и даже изменении климата? Ученые НАСА используют данные, собранные в 600 километрах над Землей, чтобы выяснить это.

Ползучесть, подъем, опускание, скольжение – некоторые части Земли находятся в вечном движении. Движения, как правило, слишком малы, чтобы человеческие глаза могли их заметить, но они дают подсказки о более значительных изменениях, происходящих внутри вулканов, вдоль линий разломов, и где встречаются и сталкиваются тектонические плиты.

Ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии используют передовые инструменты и творческий анализ данных для поиска и мониторинга движущихся поверхностей Земли.

Геологам когда-то приходилось снова и снова выходить в поле, чтобы собирать данные о том, как движется Земля, используя такие технологии, как GPS, и нанося каждое новое измерение на топографические карты. В 1990-х годах ученые из JPL и других мест разработали новый метод обработки данных, который позволил им получать очень точные изображения с использованием радара, достаточно маленького, чтобы его можно было установить на самолете или спутнике.

Когда эти новые данные начали накапливаться, «это было похоже на то, что вы видели, как карты оживают», — сказал Пол Лундгрен, глава группы JPL Earth Surface and Interior. В некоторых случаях, по его словам, «вы можете почти интуитивно понять тип механизма, который вызывает извержение вулкана».

Космические агентства по всему миру начали запускать спутниковые приборы с использованием новой технологии, называемой интерферометрическим радаром с синтезированной апертурой или InSAR, и открытия из этого нового взгляда на планету были неизбежны. Один из них произошел в 2018 году, когда чилийские власти попросили группу Лундгрена оценить, может ли вулкан под названием Невадос-де-Чильян вот-вот извергнуться. Изучая изображения InSAR за год, Лундгрен не увидел никаких изменений в чилийском пике. Но он заметил, что другой аргентинский вулкан под названием Домуйо быстро раздувается — признак потенциального извержения.

Проверяя более ранние данные, Лундгрен и Тарсило Жирона (постдокторант JPL в то время, который сейчас работает в Университете Аляски, Фэрбенкс) обнаружили, что Домуйо фактически сдулся между 2008 и 2011 годами. Он начал раздуваться в середине 2014 года, поднявшись примерно на 20 дюймов (50 сантиметров) к тому времени, когда Лундгрен заметил его. Domuyo достиг максимума в 2020 году и теперь снова сдувается, не извергаясь.

После дополнительного анализа данных о температуре поверхности земли со спутниковых приборов NASA, ученые пришли к выводу, что хотя рост магмы вызывает раздувание Домуйо, газы из магмы могут рассеиваться через породу, уменьшая давление внутри горы. Выходящий газ иногда производит незначительный взрыв на склонах, но вулкан в конечном итоге сдувается без давления, переходящего в крупный взрыв.

«Домуйо не извергался в течение последних 100 000 лет, поэтому такое поведение, вероятно, происходило на протяжении всего времени», — сказал Лундгрен. «Тем не менее, нам нужно продолжать следить за этим».

Ученые ищут спутниковые данные InSAR для других вулканов по всему миру, которые эпизодически поднимаются и опускаются. «Такое поведение позволяет понять или предсказать, когда что-то вспыхнет», — сказал Лундгрен.