در اعماق زمین، یک مرز اسرارآمیز پوسته شکننده زمین را از گوشته روان جدا می‌کند. این مرز، که به نام ناپیوستگی موهوروویچیچ (Moho) شناخته می‌شود، مدت‌هاست که مورد توجه دانشمندان قرار دارد. اکنون، یک فناوری جدید، بینشی تازه درباره این مرز پنهان فراهم کرده است.
پژوهشگران مؤسسه کَل‌تِک (Caltech)، یک فناوری لرزه‌شناسی جدید به نام حسگر آکوستیک توزیع‌شده (DAS) را معرفی کرده‌اند. با استفاده از DAS، این روش مرز موهو (Moho) را از طریق تحلیل امواج لرزه‌ای بازتابی بررسی می‌کند. با ارسال پالس‌های نور درون کابل‌های فیبر نوری، پژوهشگران قادرند کوچک‌ترین ارتعاشات زمین را شناسایی کنند.
جیمز آترهولت، پژوهشگر پسادکتری در سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده، می‌گوید:
موهو برای لرزه‌شناسان مرزی بسیار جالب است، زیرا اطلاعاتی درباره آنچه درون و بین صفحات تکتونیکی در اعماق زمین رخ می‌دهد، به ما می‌دهد.
بررسی ساختار موهو
مرز موهو در اعماق 12 تا 43 مایلی (19 تا 70 کیلومتری) قاره‌ها قرار دارد. روش‌های سنتی برای تصویرسازی این مرز یا وضوح پایینی دارند یا بسیار پرهزینه هستند. اما تکنیک DAS کابل‌های فیبر نوری را به لرزه‌نگار تبدیل می‌کند.
هنگام وقوع زلزله، امواج لرزه‌ای به اطراف پراکنده می‌شوند و برخی از آن‌ها از مرز موهو بازتاب می‌یابند. پالس‌های لیزری که از طریق این کابل‌ها ارسال می‌شوند، داده‌هایی درباره ارتعاشات زمین ناشی از زلزله یا اختلالات دیگر مانند ترافیک ارائه می‌دهند. این روش به پژوهشگران امکان می‌دهد زیرسطح زمین را مطالعه کنند.
به‌طور جالبی، این فناوری تحلیل نور بازتابی لیزر را در طول کل کابل ممکن می‌سازد. این قابلیت به آن‌ها امکان می‌دهد حرکات زمین را درک کنند و کابل را به‌عنوان یک شبکه متشکل از لرزه‌نگارهای کوچک در نظر بگیرند. DAS به پژوهشگران اجازه می‌دهد ساختار موهو را با وضوح بالا و در مناطق وسیع نقشه‌برداری کنند. این می‌تواند بینش‌های دقیق‌تری درباره این مرز زمین‌شناختی حیاتی ارائه دهد.
آترهولت در این باره می‌گوید:
این فناوری می‌تواند اطلاعاتی درباره اینکه آیا گسل‌های بزرگ تا گوشته نفوذ می‌کنند یا خیر، فرآیندهای باستانی و معاصر چه تأثیری بر قاره‌ها گذاشته‌اند، و استحکام پوسته عمیق در مناطق خاص ارائه دهد.
بینش‌های جدید درباره موهو
تیم پژوهشی از DAS برای کسب بینش‌های جدید درباره موهو استفاده کرد. آن‌ها با استفاده از کابل فیبر نوری در صحرای موجاوه، به مدت دو سال زلزله‌ها را مطالعه کرده و نقشه‌ای از موهو تهیه کردند. این پژوهش نشان داد که گسل گارلاک در این منطقه عمیق‌تر از آن چیزی که قبلاً تصور می‌شد و حتی به گوشته نیز نفوذ می‌کند. این گسل یکی از عوامل اصلی فعالیت‌های لرزه‌ای در جنوب کالیفرنیاست.
علاوه بر این، داده‌ها نشان دادند که موهو در زیر میدان آتشفشانی Coso در شمال موجاوه، به شدت تغییر شکل داده است. این منطقه یک ناحیه آتشفشانی غیرفعال است.
این پژوهش همچنین ارتباط بین منبع حرارتی گوشته و اتاقک ماگمایی در میدان آتشفشانی کوسو را روشن کرده و به پتانسیل زمین‌گرمایی این منطقه اشاره می‌کند.
آترهولت افزود:
انواع مختلفی از فرآیندها در اعماق لیتوسفر (بخش سخت و بیرونی زمین شامل پوسته و گوشته فوقانی) رخ می‌دهند و آنچه می‌توان با DAS انجام داد، تنها به خلاقیت شما بستگی دارد.
این پژوهش به‌تازگی در مجله Science Advances منتشر شده است.
منبع: Interestingengineering
