Vai Zeme pulsē? Seismiskais impulss, kas atkārtojas ik pēc 26 sekundēm jau 60 gadus, mulsina zinātniekus

Zeme

Pastāvīgi reģistrētās viļņi, kas izplatās no Rietumāfrikas un apceļo planētu, mulsina zinātniekus. No viļņiem līdz vulkāniskiem procesiem, kas slēpjas zem Atlantijas okeāna, kādas ir teorijas par to izcelsmi?

Hipotēzes par impulsa izcelsmi ietver vulkāniskos procesus un okeāna viļņu ietekmi.

Ik pēc 26 sekundēm Zeme izdod klusu sirdspukstu, vibrāciju, kas ar satraucošu regularitāti šķērso kontinentus un okeānus. Tas nav meteoroloģisks fenomens vai vienkāršs fona troksnis: tas ir mikroseismisks, kas jau vairāk nekā sešus gadu desmitus regulāri parādās seismisko staciju instrumentos visā pasaulē. Tomēr joprojām nav zināms šī fenomena izcelsme un iemesli.

Šī impulsa avots atrodas Gvinejas līcī, pie Āfrikas rietumu krasta. Tur šis fenomens tiek reģistrēts kā stabils un vienmuļš signāls, kas nepadodas vienkāršām skaidrojumiem. Tas ir pārāk stabils, lai to varētu attiecināt uz nejaušību, un pietiekami intensīvs, lai traucētu padziļinātiem zinātniskiem pētījumiem.

Teorijas par tā izcelsmi ir dažādas, sākot no oceanisko viļņu pastāvīgās ietekmes uz Āfrikas kontinentālo platformu līdz vulkāniskiem vai magmatiskiem procesiem Atlantijas okeānā. Līdz šim neviena no teorijām nav sniegusi galīgo atbildi. Neredzamais sirdsdarbības ritms izplatās pa visu planētu, radot arvien jaunas jautājumus un apstrīdot tradicionālās ģeofizikas robežas.

Atklājums sešdesmitajos gados

1960. gadu sākumā Jack Oliver, ģeologs no Lamont-Doherty ģeoloģiskā observatorija Kolumbijas universitātē, pārbaudot dažādu staciju reģistrus, pamanīja šo signālu. Drīz viņš saprata, ka tas ir kaut kas neparasts: stabila frekvence un tik izteikta periodiskums, ka to varēja pamanīt pat ar mazāk attīstītiem instrumentiem.

Gvinejas līcis ir noslēpumainā globālā seismiskā impulsa epicentrs.

Oliver publicēja atklājumu 1962. gadā Bulletin of the Seismological Society of America. Viņš definēja šo parādību kā “globālu mikroseismu vētra ar periodiem aptuveni 26 sekundes garumā”. Šis impulss turpinājās vairākas dienas un izplatījās visā pasaulē, kas ir ļoti atšķirīgi no parastajiem mikroseismiem, kuri ir īsi un haotiski. Tā skaidrība ļāva izslēgt vienkāršus izskaidrojumus, piemēram, vēju vai iekārtu darbības traucējumus.

No paša sākuma Oliver izvirzīja divas hipotēzes: viena norādīja uz garām viļņiem, kas sasniedz kontinentālo platformu Gvinejas līcī, radot Reilija viļņus; otra — uz magmatiskiem procesiem zem Atlantijas okeāna dienvidiem. Abas alternatīvas uzsvēra mijiedarbību starp jūru un ģeoloģiju kā iespējamo šī noslēpuma cēloni.

Gadu desmitiem vēlāk tādi mediji kā Discover un Popular Mechanics atgriezās pie šīs tēmas, aprakstot to kā “regulāru seismisko signālu”, kas ir aktīvs jau vairāk nekā sešdesmit gadus. Pat bez mūsdienu tehnoloģijām Oliver izraisīja zinātnisku diskusiju, kas joprojām turpinās.

Gvinejas līcis aizdomās

Pirmo reizi atklāts 1960. gados, šis fenomens joprojām satrauc seismologus, kuri joprojām nespēj izskaidrot, kā tik stabils signāls var pastāvēt vairāk nekā sešdesmit gadus.

Pētījumu gaitā pierādījumi kļuva konkrētāki: Āfrikas, Eiropas un Amerikas seismiskie reģistri norādīja uz konkrētu reģionu Atlantijas okeānā, netālu no Bonny līča un Santo Tomé salas. No turienes ik pēc 26 sekundēm izplatījās Reilija viļņi, kas tika reģistrēti visā pasaulē.

1963. gadā Oliver šo hipotēzi papildināja ar liecībām no jūrniekiem un kapteiņiem, kuri šajā reģionā kuģoja signāla izplatīšanās laikā. Viņi stāstīja par neparasti spēcīgiem viļņiem, kas pārvarēja ostu sienas Ganā un Nigērijā, un bojājumiem piestātnē piestātām laivām.

Kā norāda Oliver, African Moon kapteinis stāstīja par bojājumiem savā kuģī: jūra Temas ostā bija tik nemierīga, ka piestātnes atkārtoti tika pārrautas, neskatoties uz to, ka tās bija aizsargātas.

Šie dati apstiprināja ideju par garām viļņiem, kas rodas no tālu Atlantijas dienvidu daļā notiekošām vētrām, spējot pārvarēt tūkstošiem kilometru un sasniegt Āfrikas kontinentu, kur Gvinejas līča ģeogrāfija darbojas kā dabiskais tamburs. „Saskaņa starp seismiskajiem datiem un jūras ziņojumiem ir pārāk precīza, lai to ignorētu,” rakstīja Oliver.

26 sekundes ilgais mikroseismisks notikums apstrīd pašreizējās teorijas un varētu atklāt zemes dinamikas noslēpumus (NASA).

Tomēr epicentra tuvums Santome atvēra jaunu jautājumu: vai tas varētu būt zemestrīce, ko izraisījuši magmatiskie vai hidrotermālie procesi zem salas? Dilemma: šajā apgabalā nav aktīvu vulkānu vai pazīmju uz zemes virsmas — piemēram, burbuļošana, temperatūras izmaiņas vai gāzes emisijas —, kas apstiprinātu šo hipotēzi.

Jaunas pazīmes, vecas šaubas

XXI gads atnesa jaunas iespējas. Globālo seismisko tīklu paplašināšanās un vides trokšņu analīze ļāva veikt precīzāku meklēšanu. 2006. gadā Nikolaja Šapiro vadītā komanda atklāja, ka impulss nāk no Gvinejas līča un pārvietojas ar ātrumu aptuveni 3,5 km sekundē, kas ir tipisks Reilija viļņu ātrums. Viņi atklāja arī, ka signāls pastiprinājās dienvidu puslodē ziemā, kas liecināja par iespējamu saistību ar okeāna parādībām.

2013. gadā pētījumā, kas publicēts Geophysical Journal International, tika atklāti divas dažādas avotu vietas Gvinejas līcī. Viena no tām ar frekvenci 0,036 Hz atradās netālu no Santo Tomé vulkāna un, šķiet, bija vulkāniska izcelsme. Otrs avots ar frekvenci 0,038 Hz — slavenais 26 sekunžu impulss — nevarēja tikt izskaidrots ar tektoniskām kustībām vai viļņu ietekmi.

Okeāna hipotēze zaudēja daļu no savas pārliecības. Viļņi patiešām rada mikrozemestrīces, bet parasti izraisa izkliedētākus signālus, nevis tik monohromatisku un pastāvīgu vibrāciju.

Pētījumi vienprātīgi norāda, ka avots atrodas Gvinejas līcī, reģionā, kurā saplūst hipotēzes, sākot no liela perioda viļņu ietekmes līdz iespējamām pazemes magmatiskām parādībām.

No otras puses, vulkāniski procesi var radīt stabilas frekvences grūdienus, lai gan otrā fokusa zonā joprojām nav atrastas liecības par aktīviem vulkāniem. “0,038 Hz signāls paliek neizskaidrojams pašreizējos modeļos,” secināja zinātnieki savā darbā.

Pēc pusgadsimta kopš pirmā reģistrējuma, mīkla tikai pieaug: ir divi fokusi un nekāda pilnībā pārliecinoša izskaidrojuma.

Vai Zeme pulsē? Seismiskais impulss, kas atkārtojas ik pēc 26 sekundēm jau 60 gadus, mulsina zinātniekus

Mīkla paplašinās

2023. gadā pētījumā, ko vadīja Charlotte Bruland un Céline Hadziioannou un kas tika publicēts Nature Communications Earth & Environment, tika atklāta vēl viena niansa: glides jeb frekvences slīdēšana, kas saistīta ar to pašu mikroseismu.

Analizējot datus no Marokas, Kamerūnas un citiem kontinentiem, komanda konstatēja, ka dažos periodos pastāvīgajam signālam sekoja pakāpeniski frekvences pieaugumi, kas varēja ilgt vairākas dienas.

Saskaņā ar 2023. gada pētījumiem seismisko impulsu pavada frekvences slīdēšana.

Šie glides vienmēr izcēlās no vienas un tās pašas vietas un sākās ar tādu pašu frekvenci kā klasiskais impulss. To atkārtošanās liecina par nezināma fizikāla procesa esamību, kas spēj radīt gan nepārtrauktu signālu, gan harmoniskas variācijas. Pēc autoru domām, “šis fenomens liek pārdomāt to, ko mēs zinām par ilgtermiņa seismiskajiem signāliem”.

Vulkānu izcelsmes skaidrojumi ņem vērā hidrotermālas vai magmatiskas sistēmas, kas rezonē un atbrīvo enerģiju ar pārtraukumiem, iespējams, modulētas ar gāzēm vai pazemes kanālu ģeometriju.

Tiek izpētītas arī okeāna hipotēzes: tālas vētras Atlantijas dienvidu daļā, kas rada izcilas viļņus uz Āfrikas platformu. Tomēr neviena teorija nespēj izskaidrot šī signāla regulāro raksturu, pastāvību un jaudu, kas tiek reģistrēts jau vairāk nekā sešus gadu desmitus.

Neskatoties uz zinātnes attīstību un datu uzkrāšanu, 26 sekunžu mikroseismam joprojām nav izskaidrojuma. Gvinejas līcis saglabā nemainīgu pulsāciju, ko seismologi precīzi reģistrē, bet kuras galīgais cēlonis paliek noslēpumā.

Šajā vibrācijā, kas šķērso planētu, zinātne saskata gan frustrācijas avotu, gan solījumu: iespēju, ka šis pulsējums slēpj vēl nezināmu atslēgu, lai izprastu Zemes dziļo dinamiku.