Thunderquakes Can Image the Ground Beneath Us ฟ้าร้องสามารถ “มอง” ใต้ดินได้

Thunderquakes Can Image the Ground Beneath Us ฟ้าร้องสามารถ “มอง” ใต้ดินได้ เวลาเกิดฟ้าแลบ อากาศรอบช่องทางฟ้าผ่าถูกทำให้ร้อนและขยายตัวอย่างรวดเร็ว จนเกิดคลื่นเสียงที่เราได้ยินเป็น ฟ้าร้อง แต่พลังงานของคลื่นนั้นไม่ได้หยุดอยู่ในอากาศ เมื่อไปถึงพื้น บางส่วนสามารถ couple เข้ากับพื้นและกลายเป็นคลื่นไหวสะเทือนที่เรียกว่า thunderquakes. งานวิจัยใหม่ใน Science Advances ใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้ในแบบที่ไม่เคยทำสำเร็จมาก่อน ทีม Penn State ใช้สายไฟเบอร์โทรคมนาคมที่ฝังอยู่ใต้มหาวิทยาลัยยาวประมาณ 4 กิโลเมตร ร่วมกับ Distributed Acoustic Sensing หรือ DAS โดยยิงเลเซอร์เข้าไปในสายและตรวจการเปลี่ยนแปลงของแสงที่กระเจิงกลับเมื่อสายได้รับ strain จากคลื่นไหวสะเทือน. จากข้อมูลต่อเนื่องราว 2.5 ปี นักวิจัยคัด thunderquakes คุณภาพสูงได้ 458 ครั้ง แล้ววิเคราะห์คลื่นเหล่านั้นร่วมกัน จนสร้างแบบจำลองความเร็วคลื่นเฉือนของชั้นใต้ดินได้ลึกประมาณ 100 เมตร. ผลลัพธ์เผยเขตที่คลื่นเดินทางช้าผิดปกติหลายบริเวณในภูมิประเทศหินปูนของ Penn State ซึ่งอาจสัมพันธ์กับหินแตก ผุ น้ำ หรือช่องว่างใต้ดิน และบางบริเวณยังสอดคล้องกับพื้นที่ที่ดาวเทียมตรวจพบการเคลื่อนตัวของผิวดินด้วย. สิ่งที่น่าสนใจมากคือเทคนิคนี้ไม่ได้ต้องสร้างแรงสั่นเองทุกครั้ง พายุเป็นแหล่งพลังงานตามธรรมชาติ ส่วนสายโทรคมนาคมที่มีอยู่แล้วสามารถกลายเป็นระบบตรวจจับความสั่นสะเทือนที่หนาแน่นมากได้. แต่ตอนนี้ยังเป็น proof of concept จากพื้นที่ศึกษาหนึ่งแห่ง ไม่ได้หมายความว่าเราสามารถเอาสายอินเทอร์เน็ตทุกเส้นในโลกมาเอกซเรย์ใต้เมืองได้ทันที นักวิจัยเองยังต้องทดสอบว่าระบบนี้จะขยายไปยังพื้นที่และสภาพธรณีวิทยาอื่นได้ดีแค่ไหน. ดังนั้นครั้งหน้าที่ฟ้าร้องดังเหนือหัว... พลังงานของมันอาจไม่ได้จบลงเมื่อเสียงเงียบ บางส่วนกำลังเดินทางต่ออยู่ในพื้นโลก #ฟ้าร้อง #ฟ้าผ่า #Thunderquake #ธรณีวิทยา #โลก #วิทยาศาสตร์