Ученые впервые в истории заглянули в "пасть" вулкана: что они там увидели

История Земли насчитывает более 4,5 миллиарда лет и нам все еще многое неизвестно о нашей планете. Например, ранее ученым никогда не доводилось рассматривать внутреннюю часть вулкана, но теперь, благодаря инновационному интеллектуальному методу визуализации это впервые стало возможно, пишет Science Alert.

Исследовательская группа из Французского национального центра научных исследований (CNRS) разработала новый интеллектуальный метод визуализации, позволяющий заглянуть внутрь гигантских природных "пороховых бочек". Отметим, что это первый метод в истории с таким уровнем детализации и глубины. Авторы исследования также отмечают, что некоторые идеи были позаимствованы ими из медицинской визуализации и оптических микроскопов.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Авторы исследования отмечают, что это новый взгляд на существующий метод, известный как матричная визуализация. Он помогает преодолеть некоторые трудности, с которыми ученые сталкиваются во время картирования вулканов, например: отсутствие большого количества датчиков для регистрации сейсмических волн, отражающихся от Земли.

Поскольку волны колеблются, их можно интерпретировать, чтобы выяснить различные типы материалов и типы макетов в земной коре. Авторы исследования утверждают, что с помощью нового метода эта интерпретация должна стать значительно проще.

Команда отмечает, что вулканические извержения требуют точного мониторинга давления магмы и инфляции для улучшения прогнозирования. Поэтому понимание глубинного хранения магмы имеет решающее значение для оценки опасности извержения. Увы, визуализация этих систем является сложной задачей.

Для своей работы ученые выбрали вулкан Ла-Суфриер в Гваделупе, в Карибском море. По словам ученых, на этом конкретном участке весьма узкая сеть геофонов, что идеально подходило для исследования. Авторы исследования утверждают, что, по сути, им удалось найти способ объединения данных с нескольких датчиков для выяснения деталей, которые отдельные геофоны попросту не могут уловить индивидуально.

Во многом успех этого метода заключается в уменьшении искажений, возникающих при отражении сейсмических волн от различных элементов под землей, с использованием так называемого эффекта памяти для обратного проектирования искажений с целью выяснения исходных сигналов.

Ученые использовали волновые корреляции, устойчивые к беспорядку, в результате чего матричная визуализация успешно расшифровала искажения. В результате ученым удалось картировать внутреннюю структуру вулкана на глубине до 10 километров с разрешением 100 метров.

Проанализировав данные ученые обнаружили несколько сложных слоев магматического хранилища под землей, а также то, как эти слои связаны с другими глубоко залегающими геологическими особенностями. Авторы исследования отмечают, что эти дополнительные данные помогут лучше понять то, что происходит внутри вулкана. Следовательно, в дальнейшем мы сможем более эффективно предсказать его извержение.

Не менее удивительным кажется то, что новый метод не требует установки дополнительных датчиков, поскольку матричная визуализация может черпать данные из имеющихся геофонов.