Gravitační signály a předpověď zemětřesení

Stejné gravitační signály, jaké nás informují o srážkách černých děr hluboko ve vesmíru, by mohly seismologům pomáhat lépe předpovědět velká ničivá zemětřesení. Tvrdí to studie evropských a amerických výzkumníků, vedených francouzským seismologem Martinem Valléem. Ten už v roce 2016 publikoval studii, předpokládající existenci tzv. elastogravitačního signálu (EGS).

Jde o hypotetickou seismickou vlnu, která nevzniká v epicentru zemětřesení, ale kvůli změnám gravitačního pole v důsledku pohybů půdy při zemětřesení. Jelikož se gravitační vlny šíří od epicentra rychlostí světla, jejich signál by předcházel klasickou seismickou vlnu, která se šíří od ohniska zemětřesení ke stanici podstatně pomaleji, a to rychlostí v řádu několika kilometrů za sekundu.

V novém článku Vallée se svými kolegy popsali pozorování gravitačních signálů bezprostředně po nejničivějším zemětřesení v dějinách Japonska, které 11. března 2011 poničilo oblast Tóhoku. Signál byl patrný nejvíce v širokopásmovém záznamu monitorovacích stanic asi 1000 až 2000 kilometrů od epicentra zemětřesení. V této vzdálenosti měly signály, šířící se rychlostí světla, dostatek času na to, aby přišly a byly jasně zaznamenány ještě předtím, než dorazí „záplava“ klasických seismických vln.

Máme tedy tu čest s objevem, který by umožňoval získat informaci o vzniku silného zemětřesení ještě předtím, než na seismické stanice dorazí zemětřesné vlny? To není jisté. Existence elastogravitačního signálu musí být ještě kriticky prověřena, než ji nakonec vědecká komunita přijme. Je potřeba uvést, že signály, které autoři interpretují jako EGS, jsou velmi slabé a na pomezí seismického šumu, a to i v případě tak silného zemětřesení, jako bylo to v Tóhoku (magnitudo 9,1). Dále že tyto signály se podařilo nalézt pouze ve velmi úzkém frekvenčním pásmu a pouze na některých stanicích. Jelikož přesný výpočet EGS není v současnosti pro svou komplikovanost realizovatelný, autoři museli při jeho modelování použít řadu zjednodušení. Vznikají tak pochybnosti, zda vlastnosti spočteného EGS jsou realistické a zda pozorovaný efekt v seismogramech stanic nemá nějakou jinou a méně exotickou příčinu.

Martin Vallée et al., Science, DOI: 10.1126/science.aao0746