Når alt er stille, udstråler jorden en mystisk hum

Hvis du slukker for hvert videospilssystem, bilstereo og tv på planeten, og hvis alle holdt vejret og ikke lavede et kig, ville der stadig være en lyd, selvom du ikke kunne høre det. Du kan måske ikke vide det, men Jorden udsender altid en lav hum, hvilke geofysikere kalder den frie oscillation af Jorden. I en nylig undersøgelse har geofysikere målt Jordens baggrundsmuld på havbunden for første gang. Det er rigtigt, Jorden laver støj konstant, selvom det ikke rummer eller knækker.

Visst, vores planet oplever jordskælv som følge af bevægelsen af ​​jordens tektoniske plader, der flyder rundt på mantlen og kolliderer, forskyder og trækker sig fra hinanden. Men denne mere subtile vibration, hvis kildeforskere har forsøgt at spore i over 50 år, er ikke så voldsom som disse mere velkendte seismiske kræfter.

I en undersøgelse offentliggjort 14. november i Geofysiske forskningsbreve, et internationalt team af europæiske geofysikere, ledet af Martha Deen, en geofysik Ph.D. studerende ved Paris Institut for Jordfysik i Paris, Frankrig, rapporterer, at de har brugt seismometre i bunden af ​​Det Indiske Ocean for at lave de første direkte observationer af jordens hum fra bunden af ​​havet.

Dette er vigtigt af et par grunde. For det første er det en stor ting, at de måler et signal fra havbunden. Mens forskere tidligere har målt denne baggrundsvibration på land, dækker oceanet 70 procent af jorden, så hvis seismologer ønsker at studere dette fænomen, skal de finde ud af, hvordan man gør det i havet.

Dette fører til den anden grund til, at denne opdagelse er signifikant: Det er virkelig svært at få en ren læsning af hummen fra havbunden. Måling af baggrundsmulden er kompliceret, fordi havet, som konstant bevæger sig, skaber masser af uønsket støj. Derfor måtte Deen og hendes kolleger bruge signaler fra flere seismometre, som de havde placeret i bunden af ​​Det Indiske Ocean og fjerne al støj fra bølger, jordskælv og andre fejlssignaler.

Efter al den korrektion blev de efterladt med et signal, der hummer med en periode på mere end 30 sekunder. Det betyder, at hver bølge forekommer hvert 30. sekund eller mere, sammenlignet med et middel A på et klaver, der har en periode på 0,00227 sekunder. For at sige det, skaber jordens frie oscillation en utrolig lavfrekvent lyd, og derfor har vi ikke en optagelse, som vi kan høre.

Selvom vi ikke kan høre det, er det dog vigtigt. Optagelse af signalet er et vigtigt skridt i retning af at finde ud af, hvad der faktisk producerer det. Hypoteser for hvad der forårsager hummen omfatter atmosfæriske forstyrrelser og havbølger, men indtil videre er der ikke noget definitivt svar. Denne undersøgelse kan hjælpe med at bane vej for en.

"Jorden er konstant i bevægelse, og vi ønskede at observere disse bevægelser, fordi feltet kunne have gavn af at have flere data," sagde Deen i en erklæring fra American Geophysical Union.

Abstrakt: Jordens hum er den permanente frie oscillationer af Jorden registreret i fravær af jordskælv, i perioder over 30 s. Vi præsenterer de første observationer af sine grundlæggende sfæriske egenmodes på bredbånds oceanbunds seismometre (OBS) i Det Indiske Ocean. På havbunden oversvimmer virkningerne af havets infragravitetsbølger (overholdelse) og havbundsstrømme (tilt) overskyggen af ​​hummen. I vores eksperiment påvirkes data også af elektroniske fejl. Vi fjerner disse signaler fra det seismiske spor ved at subtrahere gennemsnitlige glitch signaler; udfører en lineær regression og ved hjælp af frekvensafhængige responsfunktioner mellem tryk-, vandrette og lodrette seismiske komponenter. Dette reducerer den lange periode støj på OBS til niveauet for en god jordstation. Endelig observerer vi selv egenmodene ved havbunden ved at vindue autokorrelationen til kun at omfatte den direkte ankomst, den første og den anden kreds omkring Jorden og ved at beregne Fourier-transformen.