คลื่นสะเทือนจาก “ไซโคลนระเบิด” ส่องดูโครงสร้างใต้พื้นโลกได้

 BBC Thai 07122560 Science

เมื่อเดือนที่แล้วรัฐเมนซึ่งตั้งอยู่ด้านชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติกของสหรัฐฯ ถูกถล่มด้วยพายุที่มีความรุนแรงผิดปกติระดับที่เรียกว่า "ไซโคลนระเบิด" (Bomb Cyclone) มาแล้ว ซึ่งแม้พายุชนิดนี้จะสร้างความเสียหายอย่างหนัก แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังสามารถพลิกวิกฤติเป็นโอกาส โดยใช้คลื่นไหวสะเทือนที่เกิดจากสภาพทะเลคลั่งปั่นป่วนขณะเกิดพายุ มาเป็นเครื่องมือตรวจสอบศึกษาโครงสร้างส่วนลึกใต้พื้นโลกได้

พายุไซโคลนระเบิด หรือที่ศัพท์ของนักอุตุนิยมวิทยาเรียกว่า Explosive Cyclogenesis นั้นคือสภาพอากาศที่ศูนย์กลางพายุมีความกดอากาศลดต่ำลงอย่างมากและรวดเร็วกว่า 24 มิลลิบาร์ขึ้นไปภายในเวลา 24 ชั่วโมง ทำให้อากาศที่อยู่รอบด้านไหลเข้าไปแทนที่ในจุดศูนย์กลาง เกิดเป็นลมพายุที่มีความเร็วและกำลังรุนแรงเทียบเท่าพายุเฮอริเคน

ลมพายุจะสร้างคลื่นขนาดยักษ์สูง 7.6-10.7 เมตรให้ซัดไปมา ซึ่งแรงกระทำของคลื่นต่อพื้นก้นทะเลได้ทำให้เกิดคลื่นไหวสะเทือน (Seismic wave) ในแบบเดียวกับคลื่นแผ่นดินไหว แต่เป็นคลื่นที่มีความซับซ้อนและตรวจจับได้ยากกว่า อย่างไรก็ตาม สัญญาณคลื่นไหวสะเทือนที่เกิดจากพายุไซโคลนระเบิดนี้ สามารถเดินทางผ่านโครงสร้างระดับลึกใต้พื้นดินจนทะลุออกไปยังอีกฝั่งหนึ่งของโลกได้ ซึ่งการติดตามศึกษาพฤติกรรมของคลื่นชนิดนี้ถือว่าเป็นเสมือน "ไฟฉาย" ที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ส่องเข้าไปดูซอกมุมต่าง ๆ ที่ไม่เคยเห็นในส่วนลึกของโลกได้

นายคิวะมุ นิชิดะ และนายเรียวตะ ทะคะงิ จากสถาบันวิจัยแห่งชาติญี่ปุ่นเพื่อการศึกษาธรณีศาสตร์และการป้องกันภัยพิบัติ เป็นผู้ค้นพบคลื่นไหวสะเทือนชนิด S ที่เบามากเป็นพิเศษ จากเหตุไซโคลนระเบิดนอกชายฝั่งกรีนแลนด์เมื่อปลายปี 2014 ซึ่งการเดินทางหักเหหรือสะท้อนไปมาของคลื่นชนิดนี้ขณะเคลื่อนผ่านโครงสร้างต่าง ๆ ใต้พื้นโลก ทั้งส่วนที่เป็นของเหลวและของแข็ง จะช่วยทำให้ทราบถึงแร่ธาตุและชนิดของหินที่เป็นองค์ประกอบต่าง ๆ รวมทั้งอาจค้นพบความรู้ใหม่อื่น ๆ อีกมากมาย

นายคริส โกลด์ฟิงเกอร์ ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการทำแผนที่พื้นทะเลและแผ่นเปลือกโลกที่กำลังเคลื่อนไหว ของมหาวิทยาลัยออริกอนสเตทในสหรัฐฯบอกว่า นับเป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้ประโยชน์จากเหตุการณ์สภาพอากาศ เพื่อมาศึกษาเพิ่มเติมในทางธรณีศาสตร์ (Earth Sciences)ได้

นายโกลด์ฟิงเกอร์ยังบอกว่า แม้ก่อนหน้านี้จะมีการใช้คลื่นไหวสะเทือนจากแผ่นดินไหวในการนี้อยู่แล้ว แต่คลื่นไหวสะเทือนจากพายุไซโคลนระเบิดเกิดขึ้นได้บ่อยกว่า และเกิดขึ้นในหลายพื้นที่มากกว่าเหตุแผ่นดินไหวซึ่งมักเกิดตามแนวรอยต่อของแผ่นเปลือกโลกเป็นส่วนใหญ่ ทำให้มีโอกาสใช้คลื่นชนิดที่ค้นพบใหม่นี้ในการศึกษาทดลองได้บ่อยครั้ง ทั้งยังใช้ได้ในพื้นที่กว้างขวางกว่าเดิม

ข้อมูลและภาพจาก BBC ไทย วันที่ 5 ธันวาคม 2560

JoomSpirit