Una flota de globos estratosféricos para detectar terremotos

Una red de sensores a bordo de globos de gran altitud recogió señales de un gran terremoto a miles de kilómetros de distancia, lo que parece prometedor para el despliegue de los globos en Venus y otros planetas inhóspitos.

 

Un nuevo estudio publicado recientemente en Geophysical Research Letters de AGU informa sobre la primera detección de un gran terremoto distante en una red de sensores de presión en globos estratosféricos.

Esta técnica podría aplicarse algún día en Venus, cuya atmósfera caliente, densa y corrosiva limita nuestra capacidad de detectar los terremotos de Venus desde la superficie del planeta. Los globos también podrían usarse en la Tierra en lugares de difícil acceso.

Monitorear la actividad sísmica en otros planetas es fundamental para aprender sobre sus estructuras interiores, pero a diferencia de la Tierra, los científicos planetarios no pueden confiar en una red global de sensores terrestres. En cambio, recurren a la atmósfera.

Cuando ocurre un terremoto, el suelo al vibrar envía infrasonidos a la atmósfera, donde los globos y sus instrumentos están esperando. Los globos flotan a través de la estratosfera durante varios meses después del lanzamiento, siguiendo pasivamente los patrones atmosféricos de gran altitud. Con unos 11 metros de diámetro y 30 kilogramos, los globos pueden soportar hasta cuatro instrumentos.

La sismología es relativamente nueva en la estratosfera; los globos se utilizan principalmente para la ciencia atmosférica. Investigaciones anteriores han confirmado que estos sensores basados ​​en globos pueden detectar pequeños terremotos locales, pero hasta ahora, una red de globos múltiples aún no había detectado grandes terremotos a una gran distancia.

El 14 de diciembre de 2021, un terremoto de magnitud 7,3 sacudió el Mar de Flores de Indonesia. En 10 minutos, cuatro de los globos Strate Olé-2 de IASE dentro de un radio de 3 000 kilómetros detectaron el infrasonido resultante, a altitudes de hasta 20 kilómetros. A partir de esos datos de sensores, el equipo de investigación de García pudo calcular con precisión la magnitud del terremoto y varios otros parámetros clave sobre el terremoto y la estructura planetaria. Incluso pudieron rastrear la dispersión de la onda sísmica en la superficie con su red.

Strateole-2 es un proyecto franco-estadounidense para estudiar los procesos climáticos en la capa de tropopausa tropical (TTL) y en la estratosfera inferior. La originalidad del proyecto radica en el uso de globos de superpresión del CNES, capaces de ir a la deriva durante varios meses entre 18 y 20 km de altitud.

"Estamos muy, muy contentos porque no fue solo un globo el que detectó el terremoto, sino que se detectó en varios globos", dice Raphael García, autor principal del nuevo estudio y científico planetario del Institut Supérieur de l'Aéronatique. et de l'Espace de la Universidad de Toulouse.

El estudio es una importante prueba de concepto para aplicar esta técnica de monitoreo sísmico en Venus. Si bien los globos solo se han probado en la atmósfera de la Tierra, García y sus colegas creen que también funcionarán en la atmósfera rica en dióxido de carbono de Venus.

En 2021, los científicos que estudian Venus comenzaron a referirse a los próximos diez años como "la década de Venus", ya que se aceptaron tres misiones al planeta para principios de la década de 2030. Venus, el "planeta hermano" de la Tierra, intriga a los científicos planetarios con su estructura interna desconocida y las interacciones a largo plazo mal entendidas entre la tectónica y la atmósfera que terminaron con un mundo tan habitable en comparación con la Tierra cercana.

La historia de nuestro interés en Venus es que no sabemos nada de su interior”, dice García. "No sabemos cómo se hace por dentro, y en la Tierra, la sismología es una de las mejores herramientas para averiguarlo".

Como parte de la década de Venus, varios equipos están trabajando en el monitoreo sísmico basado en globos, pero el nuevo estudio es el primero en capturar con éxito grandes terremotos naturales con múltiples globos, dice García. “La búsqueda para detectar un gran terremoto en globos estratosféricos es un poco competitiva”, dice. “Pero es una linda competencia, porque al final, estamos trabajando para demostrar el mismo concepto”. Aún así, está complacido de que su equipo haya logrado este logro.

El éxito de la red también destaca el potencial del monitoreo sísmico basado en globos para complementar áreas que son difíciles de monitorear con una red terrestre, como el fondo del mar. Los globos también podrían desplegarse como una herramienta de respuesta rápida para monitorear las réplicas.

Referencia:

Raphael F. Garcia. et al. Infrasound from large earthquakes recorded on a network of balloons in the stratosphere. AGU. 2022. https://doi.org/10.1029/2022GL098844

 

 

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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