Πώς τα μπαλόνια θα μπορούσαν μια μέρα να ανιχνεύσουν σεισμούς στην Αφροδίτη

1
Πώς τα μπαλόνια θα μπορούσαν μια μέρα να ανιχνεύσουν σεισμούς στην Αφροδίτη

Το μπαλόνι επέπλεε πάνω από τον Ειρηνικό Ωκεανό όταν χτύπησαν τα πρώτα ηχητικά κύματα. Για 11 δευτερόλεπτα, μια μικροσκοπική συσκευή που κρέμεται κάτω από το μεγάλο, διαφανές μπαλόνι κατέγραψε ξαφνικές, σπασμωδικές διακυμάνσεις στην πίεση του αέρα: ηχώ ενός σεισμού σε απόσταση μεγαλύτερη των 2.800 χιλιομέτρων.

Αυτό το επιστημονικό όργανο ήταν ένα από τα τέσσερα που αιωρούνταν ψηλά πάνω από το Αρχιπέλαγος της Μαλαισίας στις 14 Δεκεμβρίου 2021. Εκείνη την ημέρα το κουαρτέτο έγινε το πρώτο δίκτυο συσκευών για την παρακολούθηση ενός σεισμού από τον αέρααναφέρουν οι ερευνητές στις 16 Αυγούστου Επιστολές Γεωφυσικής Έρευνας.

Το εύρημα θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να παρακολουθούν τους σεισμούς σε απομακρυσμένες περιοχές της Γης και επίσης ανοίγει την πόρτα για να στείλουμε μια μέρα ειδικά εξοπλισμένα μπαλόνια για να μελετήσουν τη γεωλογία άλλων κόσμων, συμπεριλαμβανομένου του πλησιέστερου πλανητικού γείτονά μας.

«Η Αφροδίτη είναι ο αδελφός πλανήτης της Γης, αλλά είναι η κακιά δίδυμη αδερφή», λέει ο David Mimoun, πλανητολόγος στο Πανεπιστήμιο της Τουλούζης στη Γαλλία. «Δεν ξέρουμε γιατί οι δύο πλανήτες είναι τόσο διαφορετικοί. Γι‘ αυτό χρειαζόμαστε μετρήσεις».

Η ιδέα της χρήσης μπαλονιών για τη μελέτη των μακρινών βροχοπτώσεων στη Γη έχει τις ρίζες της στον Ψυχρό Πόλεμο. Στη δεκαετία του 1940, ο αμερικανικός στρατός ξεκίνησε ένα άκρως απόρρητο έργο για να κατασκοπεύσει τις δοκιμές σοβιετικών πυρηνικών όπλων χρησιμοποιώντας μικρόφωνα προσαρτημένα σε μπαλόνια που επιπλέουν ψηλά στην ατμόσφαιρα. Όταν το έδαφος τρέμει, απελευθερώνει ηχητικά κύματα χαμηλής συχνότητας που μπορούν να ταξιδέψουν μεγάλες αποστάσεις στην ατμόσφαιρα. Ο στρατός σχεδίαζε να χρησιμοποιήσει τα μικρόφωνα για να συλλάβει τον ήχο του εδάφους που τρέμει από μια πυρηνική έκρηξη. Αλλά το έργο τελικά κρίθηκε πολύ ακριβό και έπεσε – αν και όχι πριν ένα από τα μπαλόνια συνετρίβη στο Νέο Μεξικό, εκτοξεύοντας τη συνωμοσία Roswell.

Για δεκαετίες μετά, η επιστήμη των μπαλονιών παρέμεινε κυρίως στη σφαίρα της μετεωρολογίας. Στη συνέχεια, στις αρχές της δεκαετίας του 2000, ο Mimoun και οι συνεργάτες του άρχισαν να πειραματίζονται με τη χρήση μπαλονιών για εξερεύνηση του διαστήματος, ειδικά για τη μελέτη εξωγήινων σεισμών.

Η ανάλυση των σεισμών είναι ένας από τους κύριους τρόπους με τους οποίους οι επιστήμονες μπορούν να μάθουν για το εσωτερικό ενός πλανήτη. Σε κόσμους με λεπτή ατμόσφαιρα, όπως ο Άρης ή το φεγγάρι της Γης, αυτό σημαίνει γενικά την αποστολή ενός προσεδάφισης στην επιφάνεια και τη μέτρηση των σεισμών απευθείας στο έδαφος (SN: 13/5/22).

Αλλά να το κάνετε αυτό στην Αφροδίτη δεν είναι πραγματικά μια επιλογή. Η πυκνή ατμόσφαιρα σημαίνει ότι η επιφάνεια του πλανήτη έχει περίπου την ίδια πίεση με τον βαθύ ωκεανό της Γης, με τις μέσες θερμοκρασίες να κυμαίνονται γύρω στους 450° Κελσίου — αρκετά θερμές για να λιώσει ο μόλυβδος. «Βασικά, είναι κόλαση», λέει ο Μιμούν.

Οι προσγειώσεις έχουν φτάσει στην επιφάνεια της Αφροδίτης στο παρελθόν (SN: 19/6/76). Αλλά αυτοί οι ανιχνευτές διήρκεσαν μόνο λίγες ώρες πριν υποκύψουν στην υπερβολική ζέστη και πίεση. Οι πιθανότητες να μετρηθεί ένας σεισμός σε αυτό το σύντομο χρονικό διάστημα είναι ελάχιστες, λέει ο Siddharth Krishnamoorthy, ερευνητής τεχνολόγος στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στην Πασαντένα της Καλιφόρνια, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. Έτσι, ενώ οι εικόνες ραντάρ της Αφροδίτης έχουν αποκαλύψει έναν κόσμο διάσπαρτο με ηφαίστεια, οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην γνωρίζουν με βεβαιότητα εάν η Αφροδίτη είναι γεωλογικά ενεργή, λέει.

Οι επιστήμονες έχουν πειραματιστεί στο παρελθόν με την ιδέα της ανίχνευσης σεισμών στην Αφροδίτη χρησιμοποιώντας τροχιακά (SN: 9/02/05). Αλλά τα μπαλόνια που ανιχνεύουν σεισμό έχουν καλύτερη ανάλυση, λέει ο Mimoun, που σημαίνει ότι θα μπορούσαν να παρέχουν το κλειδί για την αποκάλυψη της εσωτερικής ζωής του πλανήτη. Αλλά πρώτα ο Mimoun και οι συνάδελφοί του έπρεπε να δείξουν ότι μπορούσαν να σχεδιάσουν συσκευές αρκετά μικρές ώστε να μπορούν να μεταφερθούν από μπαλόνια αλλά αρκετά ευαίσθητες ώστε να ανιχνεύουν τους σεισμούς πολύ πιο κάτω.

Το 2021, η ομάδα προσάρτησε μικροβαρόμετρα σε 16 μπαλόνια που εκτοξεύτηκαν από τα νησιά των Σεϋχελλών, στα ανοικτά των ακτών της Ανατολικής Αφρικής. Τον Δεκέμβριο, τέσσερα μπαλόνια – έχοντας απομακρυνθεί χιλιάδες χιλιόμετρα μεταξύ τους – κατέγραψαν παρόμοια ηχητικά κύματα χαμηλής συχνότητας. Αυτές οι αλλαγές στην ατμοσφαιρική πίεση έμοιαζαν με τις επίγειες μετρήσεις ενός σεισμού 7,3 Ρίχτερ κοντά στο νησί Φλόρες της Ινδονησίας, υποδεικνύοντας ότι τα ηχητικά κύματα παράγονται από τον σεισμό. Οι ερευνητές μπόρεσαν να χρησιμοποιήσουν τις αλλαγές στην ατμοσφαιρική πίεση για να εντοπίσουν το επίκεντρο του σεισμού και να υπολογίσουν το μέγεθός του.

«Αυτό είναι ένα τεράστιο βήμα προς τα εμπρός για την επίδειξη της χρησιμότητας αυτής της τεχνολογίας», λέει ο Paul Byrne, πλανητολόγος στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Ακόμη και χωρίς να μπορούν να σηκώσουν σεισμούς, τα μπαλόνια, εάν έχουν σχεδιαστεί για να επιβιώνουν στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης, θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν αλλαγές στην ατμοσφαιρική πίεση που αποκαλύπτουν ενδείξεις για τις ηφαιστειακές εκρήξεις του πλανήτη και τα μυστηριώδη υψίπεδα, λέει ο Byrne.

Η Αφροδίτη εισέρχεται σε μια αναγέννηση ενδιαφέροντος από διαστημικές υπηρεσίες. Τουλάχιστον δύο αποστολές της NASA για επίσκεψη στον πλανήτη έχουν προγραμματιστεί για το τέλος αυτής της δεκαετίας (SN: 2/6/21). Ο Mimoun ελπίζει ότι τα μπαλόνια ανίχνευσης σεισμών θα εμφανιστούν στην επόμενη μεγάλη αποστολή, τονίζοντας ότι τα δεδομένα τους θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ερευνητές να καταλάβουν γιατί η Γη και η Αφροδίτη —όμοια σε μέγεθος και απόσταση από τον ήλιο, σε σχέση με τους άλλους πλανήτες— έχουν ακολουθήσει τόσο διαφορετικά μονοπάτια .

«Δεν έχουμε ιδέα», λέει ο Μιμούν. «Οπότε πρέπει να επιστρέψουμε».

Schreibe einen Kommentar