Gravitatsioonisignaalid hoiatavad lähenevate maavärinate eest

Tohoku-Oki maavärina tagajärjed. (Foto: Yomiuri Shimbun/AFP/Scanpix)
Jaan-Juhan Oidermaa
25.11.2016 16:14
Rubriik: Tehnika

Jaapanit 2011. aastal laastanud Tohoku-Oki maavärina ajal Maa gravitatsiooniväljas toimunud muutusi uurinud teadlased on leidnud sündmusele viitava gravitatsioonilise signaali. Sarnased jäljed võivad anda võimaluse rahva maavärina eest hoiatamiseks ammu enne purustavate seismiliste lainete saabumist.

''Kui aus olla, need andmed olid nende mürarikkust arvestades kohutavad. Praktilises mõttes ei paistnud, et nendega annab üldse midagi suurt kasulikku teha,'' iseloomustas Pariisi Diderot' ülikooli seismoloogiaprofessor Jean-Paul Montagner talle mõne aasta eest uurimiseks pakutud Itaalias asuva Virgo interferomeetri andmestikku.

Tuhandete ja miljonite valgusaastate kaugusel energeetiliste sündmuste käigus vallanduvate aegruumi võbelusi ehk gravitatsioonilaineid otsiv seade registreerib ka tuhandeid maisemat päritolu signaale. Seeläbi oletasid füüsikud, et need võiksid pakkuda huvitavat uurimisainest Maa siseehitust uurivatele teadlastele. Ehkki katse Virgo kogutud andmetest otsest kasu lõigata ebaõnnestus, viis see Montagner' uuele mõttele.

''Leidsin väga lihtsate teoreetiliste arvutuste põhjal, et Tohoku maavärin oli vähemalt teoreetilisest vaatenurgast piisavalt võimas tekitamaks pea momentaalselt kõikjal maailmas nähtava signaali. Maavärina tõttu nihkuv mass muudab gravitatsioonivälja sarnasel viisil, kui puu otsast alla kukkuv õun,'' selgitas professor. Idee iseenesest pole kuigi uus. Tavaliselt on gravitatsiooniväljas toimunud muutusi uuritud aga aastaid pärast maavärinate asetleidmist.

''Kuid seda saab teha tegelikult isegi ammu enne seda, kui purustusi tekitavatest s-lainetest varem saabuvad p-lained seismograafinõelad võnkuma panevad, mis on praeguste varajaste hoiatussüsteemide põhialuseks. Võimsate maavärinate puhul on iga sekund kriitilise tähtusega,'' märkis Montagner. Täiendav eelhoiatusaeg kulub ära näiteks elektrijaamade seiskamiseks, liftide peatamiseks ja autode tee äärde tõmbamiseks, rääkimata tsunami eest kõrgematele küngastele pagemisest.

Maavärinatele viitav signaal on vaevumärgatav. ''Tohoku maavärina puhul pidime selle epitsentrist 500 kilomeetri kaugusel asuvas mõõtejaamas tuvastama muutust, mille suurus on 10-8 m/s2. Võrdlusena on 10-8 meetrit bakteri rakumembraani läbimõõt,'' lisas geofüüsik. Jaapanist umbes 10 000 kilomeetri kaugusel asuvas Virgo detektoris oleks võinud teoreetiliste arvutuste kohaselt olnud võimalik registreerida muutust suurusega 10-10 m/s2.

Eelhoiatusaeg, mida maavärinate vallandumise praktiliselt momentaalse avastamisega võidetaks, sõltub Montagneri hinnangul tugevalt konkreetsetest oludest ja piirkonnast. ''Näiteks merepõhjas vallandunud Tohoku-oki maavärina puhul oleks olnud võimalik registreerida värinat umbes kümme sekundit enne, kui esimesed seismilised lained rannikuni jõudsid,'' tõi geofüüsik näite. Maapealsete, näiteks San Fransiscos asuva San Andrease murrangu puhul oleks võit suurem, eriti tiheasustatud piirkondades.

''Värinale viitavate p-lainete registreerimine võtab 5—10 sekundit. Selle tugevuse hindamine veelgi rohkem. Pimetsoonis pole seega mingit võimalust õigel ajal teada saada, kui võimas maavärin õigupoolest on ja vajadusel s-lainete eest põgeneda. Kui suudaksime gravitatsioonisignaali koheselt registreerida ja selle allikas leida, oleks pimetsooni raadius oluliselt väiksem,'' kinnitas Montagner.

Geofüüsik möönis, et reaalajas gravitatsioonisignaalide alusel lähenevatest maavärinatest teadasaamine on hetkel veel tulevikumuusika ja hetkel keskendutakse veel teoreetilisel tasandil arvutuste tegemisele. Hakatuseks tuleb leida kiirem ja tõhusam viis signaali alusel maavärinate tugevuse ja epitsentri leidmiseks. ''Signaali paremini mürast eristamiseks on tarvis ka täpsemaid mõõteseadmeid. Laiatarbeseadmed pole rutiinselt taoliste vaatluste tegemiseks hetkel lihtsalt piisavalt täpsed. Füüsikutel on muidugi päris häid ideid, kuhu selles osas liikuda,'' ütles Montagner. Uut tüüpi sensorite kasutusse jõudmine võtab realistlikult aga pigem viis aastat.

Geofüüsiku hinnangul oleks see siiski vaeva väärt – eelhoiatussüsteemi arendamisega ei saa kunagi minna liiga kaugele. ''Võimustruktuuride jaoks on see hiljutise (22. novembril) toimunud Jaapani maavärina näitel alaline probleem. Antud juhul andsid nad suure maavärina kartuses välja tsunami hoiatuse, kuid lõpuks tõi maavärin randa vaid meetrikõrguse ''hiid''laine. Samas teame me kõik, mis juhtus karjapoisiga, kes liiga tihti ''Hunt!'' hüüdis,'' mõtiskles Montagner.

Uurimus ilmus ajakirjas Nature Geoscience.


Nime väli peab olema täidetud
Mitte rohkem kui 50 tähemärki
Kommentaari väli ei saa olla tühi
Mitte rohkem kui 50 tähemärki
Kommentaari väli ei saa olla tühi
Mitte rohkem kui 1024 tähemärki
{{error}}

Teade toimetusele edastatud

Sellelt Ip-aadressilt on ligipääs piiratud

Samal teemal

Kommentaare veel ei ole. Ole esimene!

Vasta kommentaarile

+{{childComment.ReplyToName}}:
Vasta kommentaarile
Vasta

Laadi juurde ({{take2}})
Kommenteerimine on lubatud registreeritud kasutajatele!Olete sisseloginud kui {{userAlias}}
Nime väli peab olema täidetud
Mitte rohkem kui 50 tähemärki
Kommentaari väli ei saa olla tühi
Mitte rohkem kui 1024 tähemärki
{{error}}
Autendi ja kommenteeri ID-kaardiga.
Lisa uus kommentaar
  • foto
    Arvuti vilkuv leed reedab teie saladused
    Eile

    Iisraeli Ben-Guriyyoni Negevi ülikooli küberkaitsekeskuse teadlased uurisid võimalusi, kuidas internetist isoleeritud arvutist andmeid varastada ja leidsid, et üks selline vahend võib olla kõvaketta tegevust näitav tilluke leed.

  • foto
    ESTCube-2 blogi: algab prototüübi testimine
    22.02

    ERR Novaator hakkab avaldama ESTCube-2 meeskonna veebipäevikuid, milles tuleb juttu meeskonna tegemistest ja satelliidi valmimise teekonnast.

  • foto
    3D-prinditud kaamera annab kotka pilgu
    17.02

    Saksa teadlased esitlevad kotkasilmast inspireeritud 3D-prinditud kaamerat. Aparaati saaks kasutada näiteks endoskoopide ja nutitelefonide kaamerate lahutusvõime parandamiseks ning isejuhtivate autode sensorites.

  • foto
    Jätkusuutliku disaini labor ühendab disainis keskkonna- ja sotsiaalteadused
    16.02

    Eesti kunstiakadeemia juures on 2015. aasta sügisest toimetanud jätkusuutliku disaini labor, mis võtab fookusesse ringmajanduse ja väärtustava taaskasutuse teemad. Koostöös Lilleoru kogukonnaga käib laboris töö uudse väikemajade lahenduse loomiseks, mis oleks ühtaegu keskkonnasõbralikult ehitatud, mõistliku hinnaga kui ka inimsõbralikult kasutatav.

  • foto
    Kiirenditehnoloogiate massideni jõudmist pidurdab tööstuse huvipuudus
    16.02

    Kuigi Euroopa Tuumauuringute Keskus (CERN) paistab maailmas eeskätt silma alusteaduste arendamise ja inimeste maailmapildi avardamisega, on see olnud ka mitmete meditsiinitehnoloogiate kasvulavaks. Uute tehnoloogiate, näiteks vähiteraapiate massidesse jõudmine on aga võimatu tööstuse huvita.

  • foto
    Numbrimäng: Higgsi boson võib kuulutada maailmalõppu
    15.02

    Universum on olemuslikult ebastabiilne ja lõpliku elueaga, järeldavad teistele elementaarosakestele massi andva Higgsi bosoni omadusi uurinud füüsikud. Selle asemele tekkivas maailmakõiksuses kehtivad füüsikaseadused tõenäoliselt mõistuslikku elu ei toeta.

  • foto
    Füüsika uurimise praktilised tulemused: puutetundlik ekraan ja WWW
    15.02

    Kuigi pole selge kas ja kuidas maailm lõpu saab, siis meie universumi uurimise käigus töötatakse välja tehnoloogiaid, millest on kasu ühiskonnale laiemalt – sõna otseses mõttes käega katsutavaim tulemus on meie nutitelefonide puutetundlikud ekraanid.

  • foto
    Masinõpe treenib arvuti tulevikku ennustama  
    10.02

    Teadlased otsivad koostöös ettevõtlussektoriga mobiilsideandmetest mustreid rahvastiku liikumises ja loodavad nende põhjal teha ennustusi inimeste tuleviku liikumiste kohta.

  • foto
    Valgustundlikud LED-id tõotavad viia ekraanide interaktiivsuse uuele tasemele
    10.02

    Puutetundlikke ekraane ei pruugi olla vaja juba õige pea reaalselt puudutada. Teadlased esitlevad uusi LED-lambikesi, mis suudavad lisaks valguse kiirgamisele registreerida samaaegselt sellele langevaid varje ja valgust.

  • foto
    Vaataja küsib: miks jäätub kuum vesi kiiremini kui külm vesi?
    09.02

    Televaataja saatis “Novaatorile” küsimuse, miks teatud tingimustel külmub kuumem vesi hoopis kiiremini kui leige vesi. Otsisime sellele küsimusele vastust Tallinna ülikooli füüsikutelt.

  • foto
    TTÜ teadussekundid: kuidas vältida elektriseadmete kummalist käitumist?
    08.02

    Kui Popov ja Marconi aastal 1895 oma esimesi raadioside katseid tegid, võisid nad olla suhteliselt rahulikud, sest maailmas polnud just palju erinevaid elektriseadmeid, mis oleks võinud segada nende raadioside seansse. Tänapäeval on olukord kordi keerulisem, nendib Tallinna tehnikaülikooli elektroenergeetika ja mehhatroonika instituudi teadur Heigo Mõlder

  • foto
    Füüsikud esitlesid suuremõõtmelise kvantarvuti kavandit
    02.02

    Briti füüsikud esitlevad üksikasjalikku projekti vaid juba väljatöötatud tehnoloogiat kasutades moodulitest koosneva kvantarvuti ehitamiseks. Vastavalt vajadusele ja lahendavate ülesannete keerukusele võiks arvuti mahtuda toanurka või täita terve jalgpallistaadioni.

  • foto
    Struktuurne riidevärv hoiab veekogud puhtad
    02.02

    Kiirmood on odav, aga kahjulik keskkonnale. Riiete värvimisel kasutatavad ained saastavad tehaste ümbruse veekogusid. Nüüd teatab rühm hiina teadlasi, et on leidnud viisi, kuidas värvida riideid keskkonnaohutult.

  • foto
    TTÜ teadlaste nutikas võrk püüab kinni vähirakud ja keskkonnasaaste
    01.02

    Tallinna tehnikaülikooli teadlased töötavad välja nutikat polümeerset võrku molekulide püüdmiseks. Selline võrk peab kinni ainult kindlaid molekule, näiteks viiruseid ja ravimeid. Ning just seetõttu sobib see näiteks ravimite õigesse kohta toimetamiseks või keskkonnasaaste määramiseks.

  • foto
    ESTCube-2 on plaanis katsetada Eesti teadlaste arendatavat erilist kaitsekatet
    01.02

    Eesti meterjaliteadlased on alustanud uuringuid aatomkihtsadestuse rakendamiseks täiesti uudsete materjalide loomisel. Nimelt on võimalik kombineerida aatomkihtsadestust osavalt mitmete teiste materjalide sünteesimeetoditega nii, et nende eelised kompenseerivad üksteise puudujääke ning tulemuseks on enneolematult heade omadustega uus materjal.

  • foto
    Robootik: robotile ei peaks kehtima erilised turvareeglid
    31.01

    Jaanuari-veebruari Horisondile antud intervjuus ütles TTÜ biorobootika keskuse juht Maarja Kruusmaa, et ei näe põhjust, miks peaks robotitele kehtima teistsugused nõuded kui näiteks autole või nõudepesumasinale

  • foto
    Ultraheli- ja röntgenuuringud aitavad hinnata ka ehitiste tervist
    27.01

    Arstid kasutavad nihkes liigeste, mõranenud luude ja teiste inimese sisemiste hädade tuvastamiseks röntgenit ja ultraheliseadmeid. Tallinna tehnikakõrgkool aitab ehitus- ja projekteerimisettevõtetel kasutada samasugust tehnoloogiat sildade ja teiste betoonehitiste tehnilise seisukorra hindamisel.

  • foto
    TTÜ majandusteadlased õpetavad Euroopale bürokraatia vähendamist
    25.01

    Äriettevõtted on pika aja jooksul välja töötanud viise, kuidas vähendada kulukat bürokraatiat, mis on rahaliselt kallis aga ka ajamahukas. Nüüd otsitakse Tallinna tehnikaülikooli teadlaste abil lahendusi bürokraatia vähendamiseks Euroopa riikide avalikus sektoris.

  • foto
    Tulekul on sünteetilise bioloogia ajastu
    21.01

    Uut eluteadustes: mis on inimeste elu ja maailmamajanduse kõiki harusid mõjutama hakkav sünteetiline bioloogia? Nii küsib kultuurileht Sirp sellenädalases numbris.

  • foto
    Uudne andmetalletustehnika pakub lahendust andmekeskuste energianäljale
    19.01

    Infoühikute – 1 ja 0 – töötlemisele kulutatakse umbes kaks protsenti maailmas toodetavast elektrist. Sellest märgatav osa kulub andmete kirjutamisel vabanevast soojusest vabanemiseks. Näitaja kahekordistub seejuures iga viie aastaga. Hollandi ja poola teadlased esitlevad nüüd süsteemi, mille abil eraldub bittide kirjutamisel soojust praegusest miljoneid kordi vähem.

  • foto
    Telefoniaku saab kaasa väikese tulekustuti
    17.01

    Nutitelefon on vahva vidin, aga nutuseks võib olukord minna siis, kui telefoni aku ühtäkki leekidesse lahvatab. Seda on juhtunud. Möödunud aastal oli telefonitootja Samsung sunnitud just isesüttivate liitium-ioonakude pärast turult tagasi kutsuma kõik Note 7 telefonid.

  • foto
    Tartu teadlased aitavad tuumasünteesiuurijatel Päikese Maale tuua
    17.01

    Euroopa üks suuremaid teadus- ja arendusprojekte EUROfusion, mis loodi tuumasünteesil põhineva elektritootmise saavutamiseks, andis eestlastest ja prantslastest koosnevale teadlasterühmale tööd. Nad said võimaluse luua kõrge kiirgustaluvusega optilised materjalid. Neid materjale võiks tulevikus kasutada tuumasünteesireaktorite talitust jälgivates diagnostikaseadmetes.

  • foto
    Moodulelemendid kiirendavad hoone ümbersündi liginullenergiamajaks
    13.01

    TTÜ teadlaste ja puitmajaehitajate koostöös arendatakse puitelementidega mooduleid, mis võimaldavad korrusmaja renoveerida liginullenergiahooneks kiirelt ja ilma tellinguteta.

  • foto
    Loomauuringud aitavad vigastatud droonidel lennata  
    09.01

    Droonide ehitajatel on lindudelt ja mesilastelt mõndagi õppida. Nii saaks näiteks äädikakärbse eeskujul ehitatud droon jätkata lendamist ka pärast tiiva kaotamist.

  • foto
    "Agenda" CES-il: nutihäll aitab vanematel magada
    07.01

    Tehnoloogiamessil CES esitletud nutikas häll Snoo võtab unest ärganud imikute uuesti uinutamiseks appi automaatselt mitmeid trikke, mis peaks vähendama vanemate kurnatust ja tuua õnnelikuma pereelu.

  • foto
    "Agenda" CES-il: robotid tulevad!
    07.01

    Paljude inimeste sooviks on ilmelt leida oma ellu kaaslane, kes aitaks neil kodus paremini hakkama saada. Maailma suurimal tehnoloogimessil CES võis näha mitmeid roboteid, mis üritavad täita just seda tühimikku.

  • foto
    Meie aju loob ettekujutuse maailmast eelnevate teadmiste põhjal
    07.01

    Aju ei vahenda pärismaailma, vaid loob selle sisendi eelnevate teadmiste põhjal, kirjutavad Sirbis ajuteadlane ja psühholoog Jaan Aru ning Madis Vasser.

  • foto
    Kapten Korrosioon võitleb materjalide hävimise vastu
    07.01

    Tartu ülikooli hargettevõtte Captain Corrosioni juhataja ja TÜ kiletehnoloogia labori insener Maido Merisalu on koostöös teiste ülikooli materjaliteadlastega töötanud välja kõrgtehnoloogilised kaitsekatted. Need kaitsekatted võivad pikendada eri metallisulamite eluiga kuni mitu tuhat aastat, kirjutab ülikooli ajakiri Universitas Tartuensis.

  • foto
    "Agenda" CES-il: kaasaskantav päikesepaneel ühendab kodu elektrivõrgust lahti
    06.01

    Maailma suurimal tehnoloogiamessil CES tutvustatakse esimest päikesepatareid, mis oskab energiat salvestada ja seda jagada ning suhelda energiat tarbivate asjadega.

  • foto
    "Agenda" CES-il: nutikas juuksehari kuulab, kui katki on kiharad
    05.01

    Kas kammid juukseid õigesti? Maailma esimene nutikas juuksehari annab sellele vastuse, analüüsides seda, kui tugevasti, millise nurga alt ja kui mitu korda kiharaid harjad.