Att titta inuti jorden kräver en signal som kan tränga in i stenar, mineraler och annat ogenomskinligt material. Seismiska vågor representerar en sådan signal. Genom att spela in dem med en seismometer, forskare kan dra slutsatser av den registrerade informationen om tillståndet i underjorden genom vilken vågorna har passerat. Kunskap om underjordiska påfrestningar eller belastningsfluktuationer är lika viktigt för säkerheten inom konstruktion och gruvdrift, till exempel, som det är för övervakning av geologiska processer i vulkaner och felzoner. Nu, Christoph Sens-Schönfelder från GFZ German Research Center for Geosciences i Potsdam och Tom Eulenfeld från University of Jena har kunnat visa att de seismiska vågorna upphetsade av surfen, tillsammans med effekten av jordens tidvatten på undergrunden, kan användas för att bättre förstå jordens egenskaper.

Seismiska vågor ger inte bara information om strukturen på jordens material, men också om krafterna som verkar på den. Till exempel, deformationer av underytan förändrar hastigheten vid vilken en våg färdas. För att dra slutsatser om krafterna under ytan från hastigheten, dock, data krävs om hur materialet reagerar på deformationer under kända förhållanden. Tills nu, sådana data har endast varit tillgängliga från laboratorieförsök, inte från fältet.

Christoph Sens-Schönfelder och Tom Eulenfeld har nu för första gången lyckats använda en enda seismometer för att mäta hur känsligt seismiska vågor reagerar på deformationen av jordens material genom vilket de sprids. För att uppnå det, forskarna utvärderade hastigheten på det seismiska bruset som genereras av surfen. De rapporterar om detta i tidningen Fysiska granskningsbrev .

Mät deformationer i jordens inre från ytan

"Vi använder två olika signaler som miljön ger oss naturligt, "förklarar Christoph Sens-Schönfelder." På grund av tidvatteneffekten av månen och solen, universum genomför ett permanent deformationsexperiment med jorden. De drar med stor regelbundenhet på vår planet. För att observera denna dragning, vi använder det seismiska bullret i underjorden som genereras av surfen. "

Förhållandet som undersöks av Christoph Sens-Schönfelder och Tom Eulenfeld tillåter i princip en mätning av deformationerna inuti jorden med hjälp av inspelningar av seismografer på jordens yta utan att behöva borra i marken.

Data som de två forskarna undersökte registrerades av Integrated Plate Boundary Observatory i Atacamaöknen i norra Chile. Förbättrad mjukvara behövdes för att upptäcka även de minsta förändringar i våghastigheten och för att kombinera dessa förändringar med deformationen av underjorden av tidvattnet. Eftersom denna tidvattendeformation är känd med hög noggrannhet, det är möjligt att karakterisera underytan mer omfattande än tidigare.