인어는 해저 아래의 비밀을 밝힙니다

지진학자는 의사가 의료 단층 촬영을 사용하여 환자의 영상을 촬영하는 것과 마찬가지로 지진으로 생성된 파동을 사용하여 지구 내부를 스캔합니다. 지구 이미징은 하와이와 같은 화산섬의 깊은 기원을 추적하고 심층 지진의 근원지를 식별하는 데 도움이 되었습니다.

프린스턴 대학 지구과학과 교수인 프레데릭 시몬스(Frederik Simons)는 "방사선 전문의가 필요한 센서의 2/3가 누락된 CAT 스캐너를 사용하여 작업해야 한다고 상상해 보십시오."라고 말했습니다. "지구의 3분의 2는 바다로 덮여 있어 지진 기록 관측소가 부족합니다. 이것이 지구 내부의 이미지를 선명하게 만들려는 지진학자들이 직면한 상황입니다."

약 15년 ​​전 박사후 연구원이었을 때 Simons는 현재 George J. Magee 지구과학 및 지질공학 명예 교수인 Guust Nolet와 협력하여 수중음파 장치가 장착된 해저 로봇을 제작하여 이러한 상황을 해결하기로 결정했습니다. 파동이 해저를 통해 바다로 음향 에너지를 전달하는 먼 곳의 지진 소리를 포착할 수 있는 수중 마이크입니다.

최근 타히티 근처에서 발사된 MERMAID는 지진 신호 모니터링을 시작하기 위해 수 마일 수심으로 잠수하기 전에 위성에 메시지를 보내고 있습니다.

MERMAID는 표면 아래 1마일 아래로 표류하며 넓은 지역을 덮고 있습니다. 빨간색 원은 MERMAID가 지진 신호를 포착한 위치를 나타냅니다.

맨틀 암석이 뜨거우면 지진파의 속도가 느려집니다. 이 플롯은 서쪽 경도 91도를 따라 단면을 절단하면서 파도가 얼마나 느리게 이동하는지(%) 보여줍니다. 플롯은 지구 중심부(2,890km 또는 약 1,800마일)까지 확장되며, 범위는 남위 20도에서 북위 20도까지입니다. 붉은색은 파도가 느려지는 곳을 보여줍니다. 갈라파고스는 적도 근처에 있으며 북위 1도 근처의 넓은 기둥 모양의 구조가 1,900km(약 1,200마일) 깊이까지 내려갑니다.

MERMAID를 개발하는 동안 찍은 사진에는 지진파를 기록한 후 MERMAID가 표면으로 떠오르는 모습이 담겨 있습니다. 표면에 도착하면 위성을 통해 지진계를 과학자들에게 보냅니다. Simons와 Nolet은 캘리포니아 라호야에 있는 Scripps 해양학 연구소의 연구 파트너와 함께 초기 MERMAID 프로토타입을 테스트했습니다. 프로토타입은 지진파를 성공적으로 기록했지만 파도의 높은 소음 수준으로 인해 그들의 아이디어는 계속 회의적이었습니다. 그러나 Nolet가 2008년 프린스턴에서 명예직으로 옮겨 프랑스 니스 대학교의 Geoázur로 이사했을 때 유럽 연구 위원회의 자금 지원을 통해 그와 그의 수석 엔지니어 Yann Hello는 MERMAID를 완전히 개발할 수 있었고 이후 상업적으로 이용 가능해졌습니다.

지진 센서의 후속 세대인 이 두 개의 Son-O-Mermaid 장비는 Simons와 그의 팀이 버뮤다 해양 과학 연구소와 협력하여 배포하기 위해 버뮤다로 가져왔습니다. 이 사진에서 장비는 물에 배치되기 전에 갑판에 고정되어 있습니다. 고정된 위치에 배치되어 데이터를 얻기 위해 검색해야 하는 전통적인 해저 지진계와 달리 MERMAID와 Son-O-Mermaid는 해류와 함께 표류하며 무선 기술을 사용하여 정기적으로 과학자에게 데이터를 보고합니다. 해저 지진계 한 대와 동일한 비용으로 여러 대를 배치할 수 있습니다.

Son-O-Mermaid 데이터 분석에 초점을 맞춘 연구를 하고 있는 프린스턴 지구과학 대학원생 Joel Simon은 케이블을 조정하고 테스트 실행을 위해 장비를 준비합니다. Simon은 배포 일주일 전에 엔지니어들과 함께 버뮤다로 가서 배송 컨테이너에서 장비 부품의 포장을 풀고 조립했습니다.

Son-O-Mermaid 악기가 크레인에 부착되어 바다로 내려갑니다. 연구원들은 다음으로 표면 부표를 수중음파에 연결하는 1,000미터(3,200피트 이상)의 케이블을 풀어낼 것입니다. 이 마이크는 수중 소리를 녹음하여 바다의 지진을 "듣는" 마이크입니다. 지진이 감지되면 장치는 지진계를 이메일로 과학자들에게 보냅니다.