Τα παράξενα σήματα που προέρχονταν από την Αρκτική το 2023 θεωρήθηκαν αρχικά ως ένα «seiche» -ένα φαινόμενο στάσιμων κυμάτων όπου το νερό παλινδρομεί εγκλωβισμένο σε μια κλειστή λεκάνη- ωστόσο η θεωρία αυτή παρέμενε ανεπιβεβαίωτη για καιρό.
Τα παραδοσιακά όργανα μέτρησης σεισμικών και καιρικών φαινομένων αδυνατούσαν να συλλέξουν επαρκή στοιχεία, όμως ο δορυφόρος SWOT της NASA έδωσε τελικά την απάντηση: το σήμα προερχόταν πράγματι από ένα seiche, το οποίο προκλήθηκε από μια γιγαντιαία κατολίσθηση. Παράλληλα, οι αναπαραστάσεις των καιρικών συνθηκών εκείνων των ημερών επιβεβαιώνουν τα ευρήματα του SWOT, αποδεικνύοντας ότι δεν θα μπορούσε να πρόκειται για τίποτε άλλο παρά για αυτό το σπάνιο γεωλογικό φαινόμενο.
Το μυστήριο σήμα που εξέπεμπε ο πλανήτης επί 9 ημέρες το 2023
Όσο συναρπαστικά κι αν είναι τα αλλόκοτα σήματα από άλλους πλανήτες -που μας διδάσκουν για τους σεισμούς στον Άρη ή το σέλας στους ουρανούς του Δία- μερικές φορές ακόμη πιο παράξενα σήματα προέρχονται από ακραία καιρικά φαινόμενα που συμβαίνουν εδώ ακριβώς στη Γη.
Για εννέα ημέρες το 2023, ένας άγνωστος σεισμικός παλμός παραγόταν από τη Γη κάθε 90 δευτερόλεπτα. Εμφανίστηκε για πρώτη φορά εκείνον τον Σεπτέμβριο, εξαφανίστηκε και στη συνέχεια επανήλθε τον Οκτώβριο.
Τα σήματα ξεκίνησαν μετά από μια κατολίσθηση που προκλήθηκε από ένα μεγα-τσουνάμι στο φιόρδ Dickson της Γροιλανδίας, και θεωρήθηκε ότι είχαν παραχθεί από ένα seiche, ή στάσιμο κύμα. Αυτό το κύμα είχε πιθανώς διεγερθεί από το τσουνάμι και στη συνέχεια παγιδεύτηκε από πάγο μέσα στο φιόρδ — αλλά δεν υπήρχε τρόπος να αποδειχθεί.
Τι αποκάλυψαν οι παρατηρήσεις των δορυφόρων
Οι δορυφορικές παρατηρήσεις μπόρεσαν να τεκμηριώσουν τις χιονοστιβάδες και τα τσουνάμι που αυτές προκάλεσαν, ενώ οι επιστήμονες συνέλεξαν περαιτέρω δεδομένα σε έναν ερευνητικό σταθμό. Υπήρχε μόνο ένα πρόβλημα – το υποτιθέμενο seiche διέφευγε τον εντοπισμό.
Παρέμενε ένα μυστήριο, παρόλο που μελέτες εκείνης της περιόδου βρήκαν σεισμικά δεδομένα που φαινόταν να ευθυγραμμίζονται με τις παλινδρομικές κινήσεις των στάσιμων κυμάτων. Έτσι, ο ερευνητής Thomas Monahan από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης αποφάσισε να εξετάσει το ζήτημα πιο προσεκτικά.
Χρησιμοποιώντας δεδομένα από το όργανο KaRIn (Ραντάρ Συμβολόμετρο ζώνης Ka) που βρίσκεται στον δορυφόρο SWOT (Τοπογραφία Επιφανειακών Υδάτων και Ωκεανών) της NASA -μια διεθνής συνεργασία ικανή για μετρήσεις υψηλής ανάλυσης που επεκτάθηκαν μέχρι το φιόρδ Dickson- ο Monahan και η ομάδα του βρήκαν επιτέλους αποδείξεις για ένα seiche, τα κύματα του οποίου έχαναν αργά την έντασή τους.
Το φαινόμενο Seiche: Όταν το τσουνάμι παγιδεύεται σε μια «λεκάνη»
Σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications, με βάση τη σεισμική ανάλυση και τον συστηματικό αποκλεισμό άλλων δυναμικών φαινομένων, η παρατηρούμενη μεταβλητότητα στα δεδομένα του SWOT είναι συμβατή με εκείνη ενός seiche που φθίνει αργά.
Το “seiche” είναι ένα φαινόμενο που παρατηρείται σε κλειστά ή ημίκλειστα υδάτινα σώματα, όπως λίμνες ή κόλποι, όταν το νερό κινείται παλμικά ή έχει κυματισμούς που δημιουργούνται λόγω διακυμάνσεων πίεσης, αλλαγής του καιρού, σεισμών ή και ανέμων. Οι κυματισμοί αυτοί, αν και δεν είναι τόσο έντονοι όσο οι τυφώνες ή οι καταιγίδες, μπορεί να είναι αρκετά ισχυροί και να προκαλέσουν κινδύνους για τις ακτές ή τα σκάφη που βρίσκονται στη περιοχή. Είναι ένα φαινόμενο παρόμοιο με τα κύματα ενός ωκεανού, αλλά περιορισμένο σε μικρότερη κλίμακα και συνήθως σε κλειστά υδάτινα σώματα.
Το τσουνάμι που ξέσπασε στο φιόρδ Dickson είχε αρκετή ισχύ ώστε να αφήσει στο πέρασμά του θυελλώδεις ανέμους και απότομες μεταβολές της ατμοσφαιρικής πίεσης, ωθώντας το νερό από το ένα άκρο της λεκάνης στο άλλο. Στη συνέχεια, το νερό παλινδρομούσε εμπρός-πίσω, ταλαντευόμενο για διάστημα από μερικές ώρες έως και ημέρες αφότου κόπασαν οι άνεμοι. Τα τσουνάμι είναι συχνά σεισμικά φαινόμενα, και το σεισμικό σήμα πολύ μεγάλης περιόδου (VLP) που προήλθε από το φιόρδ ήταν το επακόλουθο μιας κατολίσθησης που προκάλεσε τσουνάμι.
SWOT: Το «μάτι» της NASA που είδε αυτό που οι άλλοι έχασαν
Προηγούμενες προσπάθειες καταγραφής αποδείξεων για το συγκεκριμένο seiche είχαν εμποδιστεί από τους περιορισμούς των δορυφορικών υψομέτρων, τα οποία δεν συνέλεγαν δεδομένα κατά τη διάρκεια των μεγάλων χρονικών κενών μεταξύ των παρατηρήσεων. Επίσης, δεν ήταν σε θέση να καταγράψουν τις διαφορές στο ύψος των κυμάτων πέρα από την περιοχή που βρισκόταν ακριβώς κάτω από τον δορυφόρο. Ήταν, ωστόσο, σε θέση να λάβουν μια ιδιαίτερα ακριβή ένδειξη για τα ύδατα από κάτω.
Οι κατολισθήσεις στο φιόρδ Dickson συνέβησαν ακριβώς τη στιγμή που ο SWOT μετέβαινε στην Επιστημονική του φάση, κατά τη διάρκεια της οποίας θα βρισκόταν σε τροχιά και θα χαρτογραφούσε το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειας του πλανήτη από υψόμετρο 890 χλμ. για 21 ημέρες. Αυτή η τροχιά ήταν σκόπιμα ασύγχρονη με τον Ήλιο, προκειμένου να μειωθούν οι πιθανότητες εσφαλμένης αναγνώρισης των συχνοτήτων του σήματος.
Η σημασία της μελέτης και η επόμενη μέρα
Οι ερευνητές εξέτασαν τα δεδομένα από κάθε πέρασμα του δορυφόρου πάνω από την περιοχή κατά τη διάρκεια των εβδομάδων του Σεπτεμβρίου και του Οκτωβρίου και χρησιμοποίησαν αυτά τα στοιχεία για να δημιουργήσουν χάρτες του φιόρδ, αναπαριστώντας το πώς θα συμπεριφερόταν σε διαφορετικές χρονικές στιγμές μετά την κατολίσθηση, καθώς και τις υψομετρικές διαφορές μεταξύ των κυμάτων (τα οποία έφτασαν έως και τα δύο μέτρα).
Αναπαραστάσεις των καιρικών συνθηκών απέκλεισαν όλες τις άλλες πιθανές αιτίες πίσω από το σήμα και έπεισαν τους επιστήμονες ότι θα μπορούσε να έχει προκληθεί μόνο από ένα seiche.
«Αυτή η μελέτη δείχνει πώς μπορούμε να αξιοποιήσουμε την επόμενη γενιά τεχνολογιών δορυφορικής παρατήρησης της Γης για να μελετήσουμε αυτές τις διαδικασίες», δήλωσε ο Monahan. «Ο SWOT αλλάζει τα δεδομένα για την μελέτη ωκεάνιων διεργασιών σε περιοχές όπως τα φιόρδ, τις οποίες οι προηγούμενοι δορυφόροι δυσκολεύονταν να “δουν”».
