Κανείς δεν έχει μπορέσει να φθάσει στο εσωτερικό ενός ηφαιστείου. Και όμως οι ερευνητές ανέπτυξαν μια νέα έξυπνη τεχνική απεικόνισης που μας επιτρέπει για πρώτη φορά να κοιτάξουμε στο εσωτερικό αυτών των γιγαντιαίων φυσικών φαινομένων, με την απεικόνιση μήτρας (matrix imaging).
Η ερευνητική ομάδα, από το Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών της Γαλλίας (CNRS) και το Ινστιτούτο Πλανητικής Φυσικής του Παρισιού (IPGP), δανείστηκε κάποιες ιδέες από την ιατρική απεικόνιση και τα οπτικά μικροσκόπια για να καταλήξει στην προσέγγισή της.
Οι αποκαλύψεις και οι γνώσεις που προκύπτουν από την εν λόγω μελέτη δείχνουν ότι υπάρχουν πλήθος πολύπλοκων στρωμάτων αποθήκευσης μάγματος στο υπέδαφος. Η εικόνα παρακάτω δείχνει μια εσωτερική άποψη του ηφαιστείου και του μάγματος κάτω από αυτό.
Συγκεκριμένα, πρόκειται για μια νέα προσέγγιση στη υπάρχουσα τεχνική, γνωστή ώς απεικόνιση μήτρας (matrix imaging) και βοηθά να ξεπεραστούν ορισμένες από τις δυσκολίες της χαρτογράφησης ηφαιστείων όπως αυτή. Όμως αντί για υπέρυχους, χρησιμοποιούμε την καταγραφή των σεισμικών κυμάτων, που αντηχούν στη Γη.
Καθώς αυτά τα κύματα αντηχούν τριγύρω, μπορούν να ερμηνευτούν για να καταλάβουμε τους διαφορετικούς τύπους υλικών και τους διαφορετικούς τύπους διάταξης στο φλοιό της Γης. Με τη βοήθεια της απεικόνισης μήτρας, αυτή η ερμηνεία θα γίνει σημαντικά ευκολότερη.
«Οι ηφαιστειακές εκρήξεις απαιτούν ακριβή παρακολούθηση της πίεσης του μάγματος και του πληθωρισμού για βελτιωμένες προβλέψεις», γράφουν οι ερευνητές στη δημοσιευμένη εργασία τους.
«Η κατανόηση της αποθήκευσης μάγματος σε βάθος είναι ζωτικής σημασίας για την αξιολόγηση κινδύνου, ωστόσο η απεικόνιση αυτών των συστημάτων είναι δύσκολη».
Οι δοκιμές έγιναν στο ηφαίστειο La Soufrière στη Γουαδελούπη, στην Καραϊβική. Η κάλυψη που προσφέρει το δίκτυο των γεωφώνων που χρησιμοποιούνται στη συγκεκριμένη τοποθεσία περιγράφεται ως «αραιή» από τους ερευνητές.
Τα μαθηματικά και η φυσική πίσω από την καινοτόμα προσέγγιση είναι ιδιάιτερα σύνθετα, όμως η ομάδα επινόησε ένα νέο τρόπο συνδυασμού των δεδομένων από πολλαπλά γεώφωνα, ώστε να βρει τις λεπτομέρειες που μεμονωμένα γεώφωνα δεν μπορούσαν να καταγράψουν από μόνα τους.
«Χρησιμοποιώντας συσχετισμούς κυμάτων ανθεκτικών στην αταξία, η απεικόνιση μήτρας ξεκραίνει με επιτυχία τις παραμορφώσεις των κυμάτων, αποκαλύπτοντας την εσωτερική δομή του La Soufrière σε απόσταση 10 χιλιομέτρων (6,2 μίλια) με ανάλυση 100 μέτρων», γράφουν οι ερευνητές.
Οι αποκαλύψεις που προέρχονται από τη συγκεκριμένη μελέτη περιλαμβάνουν την παρουσία πολλαπλών πολύπλοκων στρωμάτων αποθήκευσης μάγματος υπόγεια και τον τρόπο που αυτά τα στρώματα συνδέονται με άλλα γεωλογικά χαρακτηριστικά σε βάθος.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Communications Earth & Environment.
