НАСА откри гигантско цунами, което изненада учените

Сателит, предназначен да измерва височината на океанската повърхност, се оказа на точното място в точния момент, когато мощно земетресение край полуостров Камчатка в Русия предизвика цунами в Тихия океан в края на юли.

Космическият апарат, известен като Surface Water Ocean Topography (SWOT), е записал първото високорезолюционно космическо проследяване на голямо цунами в зона на субдукция, съобщават изследователи в списание The Seismic Record.

Вместо проста вълна, движеща се чисто през океана, данните от сателита разкрили изненадващо сложен модел на вълни, които се разпространяват, взаимодействат и разсейват из басейна. Учените смятат, че тази детайлна картина може да подобри разбирането за начина, по който цунамитата се движат и как в крайна сметка влияят на бреговете, съобщава онлайн изданието ScienceDaily.

За да разберат по-добре събитието, Анхел Руис-Ангуло от Университета на Исландия и колегите му комбинирали наблюденията от сателита с измервания от буйовете DART (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis), разположени по пътя на цунамито. Тези дълбоководни сензори им помогнали да прецизират оценките за земетресението, което е предизвикало вълните.

Земетресението на 29 юли ударило в зоната на субдукция Курил-Камчатка с магнитуд 8,8, което го прави шестото най-силно земетресение, регистрирано в света от 1900 г. насам.

„Възприемам данните от SWOT като нов чифт очила“, казва Руис-Ангуло. „Преди с DART можехме да виждаме цунамито само в определени точки от необятния океан. Имало е и други сателити преди, но те виждат само тънка линия през цунамито в най-добрия случай. Сега, със SWOT, можем да обхванем зона с ширина до около 120 километра, с безпрецедентни високорезолюционни данни за повърхността на морето.“

SWOT е изстрелян през декември 2022 г. като съвместна мисия между НАСА и френската космическа агенция Centre National d'Etudes Spatiales. Основната му цел е да предостави първото глобално изследване на повърхностните води на Земята, включително океани, реки и езера.

Руис-Ангуло казва, че той и съавторът Чарли де Марез са прекарали повече от две години в изучаване на данните от SWOT, за да разберат ежедневни океански процеси като малки водни вихри. „Никога не сме си представяли, че ще имаме късмета да засечем цунами.“

Тъй като дължината на вълната на големите цунамита е много по-голяма от дълбочината на океана, учените традиционно ги описват като „недисперсни“. Казано просто, това означава, че вълната се очаква да се движи като единна, стабилна форма, а не да се разпада на множество вълни, които се разпространяват с времето.

„Данните от SWOT за това събитие поставят под въпрос идеята, че големите цунамита са недисперсни“, обяснява Руис-Ангуло.

Когато екипът сравнил наблюденията от сателита с компютърни симулации, установил, че моделите на цунами, които включват дисперсия, съответстват много по-точно на реалните данни в сравнение с традиционните модели.

„Основното значение на това наблюдение за моделистите е, че пропускаме нещо в моделите, които използваме“, добавя Руис-Ангуло. „Тази допълнителна променливост може да означава, че основната вълна се модулира от следващите вълни, когато се приближава към брега. Трябва да измерим този излишък на дисперсна енергия и да оценим дали има ефект, който досега не е бил взет предвид.“

Изследователите забелязали и несъответствие между прогнозираното време на пристигане на цунамито според по-ранни модели и реалните измервания от два DART сензора. Единият регистрирал цунамито по-рано от очакваното, а другият – по-късно.

Използвайки данните от буйовете чрез техника, наречена инверсия, екипът преоценил източника на цунамито. Анализът показал, че разломът на земетресението се е простирал по-далеч на юг от предишните предположения и е достигнал около 400 километра – значително повече от 300-те километра, изчислени от други модели.

„Още след земетресението от 2011 г. с магнитуд 9,0 в Тохоку, Япония, осъзнахме, че данните за цунамито съдържат ценна информация за ограничаване на плитките разломи“, казва съавторът Диего Мелгар.

Оттогава групата на Мелгар и други работят за по-добра интеграция на данните от DART в анализите на земетресения и цунамита. Но този подход все още не е рутинен. „Както се вижда отново, важно е да комбинираме колкото се може повече видове данни“, добавя той.

Зоната на субдукция Курил-Камчатка е произвела някои от най-големите цунамита в историята, включително разрушителното събитие през 1952 г., предизвикано от земетресение с магнитуд 9,0. Тази катастрофа довела до създаването на международната система за предупреждение за цунами, която по-късно издаде сигнали в целия Тих океан по време на събитието през 2025 г.

„С малко късмет, може би един ден резултати като нашите ще бъдат използвани като аргумент защо тези сателитни наблюдения са необходими за реални или почти реални прогнози“, казва Руис-Ангуло.