• РЕГИСТРАЦИЯ
Коронавирус. Последние новости

Алгоритм помог расслышать гравитационные волны от землетрясений без суперЭВМ

5 561

Распространение гравитационных волн во время землетрясения в Японии в 2011 году по результатам моделирования

Zhang et al. 2020

Геофизики разработали простой и не требовательный к вычислительным ресурсам программный инструмент, который позволяет идентифицировать гравитационные волны, вызванные землетрясениями. Поскольку гравитационные волны распространяются со скоростью света, новый метод поможет детектировать землетрясения намного раньше, чем к сейсмостанциям придут обычные сейсмические волны, что, например, в случае цунами, может спасти множество жизней. Исследование опубликованов журнале Earth and Planetary Science Letters.

Землетрясения провоцируют быстрое перераспределение масс в недрах Земли и порождают сейсмические волны — продольные волны сжатия (P-волны) и поперечные волны (S-волны), которые распространяются по поверхности и в толще горных пород. Скорость P-волн — от 8 до 13 километров в секунду, в зависимости от свойств среды, а S-волн — примерно два раза меньше. Кроме того, землетрясения порождают и гравитационные возмущения, то есть гравитационные волны. Они двигаются со скоростью света, и, следовательно, могут достигать далеких сейсмостанций намного раньше, чем самые быстрые сейсмические P-волны.

Еще в начале 2000 годов ученые пытались обнаружить эти возмущения, которые должны возникать до прихода P-волн. Они использовали сверхпроводящие гравиметры, способные чувствовать колебания гравитационного поля порядка 10 наногал (1 гал соответствует 0,01 ускорения свободного падения), но сигнал от землетрясений не удавалось вычленить из фоновых шумов и артефактов.

Наконец в 2016 году французский геофизик Жан-Поль Монтанье (Jean-Paul Montagner) и его коллеги смогли вычленить гравитационный сигнал землетрясения. Они анализировали данные, собранные во время мощнейшего землетрясения в Японии в марте 2011 года, магнитуда которого достигала 9,1. Именно это землетрясение вызвало цунами, спровоцировавшее катастрофу на АЭС в Фукусиме. Во время землетрясения в японской обсерватории Камиока работал сверхпроводящий гравиметр, единственный в Японии, который делал измерения с достаточной для анализа частотой — один раз в секунду. Амплитуда составила около 0,15 микрогал, что хорошо согласовывалось с предсказаниями теоретических моделей (0,1 микрогал).

Однако в этом случае речь шла об исключительно мощном землетрясении, попытки зафиксировать сигнал менее сильных землетрясений требует сперва получить предсказание — как именно будет выглядеть искомый гравитационный сигнал. Эта задача может быть очень сложной, поскольку гравитационные волны, распространяясь в толще Земли сами провоцируют вторичные сейсмические волны, порождать дополнительный «шум», который сильно затрудняет моделирование.

Решить эту задачу взялись ученые из германского Центра наук о Земле в Потсдаме и университета Пекина под руководством Себастьяна Хайманна (Sebastian Heimann). Они модифицировали программу QSSP, которая исходно предназначалась для синтеза сейсмограмм для сферически симметричной модели Земли с учетом влияния океанов и атмосферы.

Прежние программные инструменты, которые использовались для моделирования гравитационных волн землетрясений были очень сложны и требуют больших вычислительных мощностей. Новый подход позволил решить задачу более точно, но без привлечения мощных компьютеров. Используя этот новый алгоритм исследователи провели моделирование гравитационных волн от землетрясения 2011 года. Полученные ими данные хорошо согласовались с результатами моделирования других групп, которые использовали значительно более сложные модели и более мощные вычислительные машины.

По словам ученых, разработанный ими метод позволяет значительно упростить идентификацию гравитационных сигналов, но для создания новых систем раннего оповещения о сейсмических толчках необходимо создать новые более чувствительные гравиметры и инфраструктуру.

О том, можно ли прогнозировать землетрясения, читайте в нашем блоге. Для оповещения о землетрясениях сейчас предлагают все большее количество конфигураций различных датчиков, например, на основе акселерометров в смартфонах или оптоволоконных кабелей.

Сергей Кузнецов

https://nplus1.ru/news/2020/02...

Будущее - это технологии

    Почему чтобы вправить мозги некоторым, имитировавшим эволюцию, обязательно нужны кризисы?

    Это будет вторая попытка написать про продовольственную безопасность. Первая, совершенно внезапно для меня самого, превратилась в статью на совсем другую тему. Оказывается, и так бывает Развора...

    Американская трагедия

    В своей статье, опубликованной шесть дней назад, я упомянул, что  по состоянию на 3 апреля в США зарегистрировано 245 тыс. зараженных коронавирусом и 6098 погибших. Статья называл...

    "Грубо, но честно"

    Вновь попался на глаза интересный комментарий, мимо которого просто не смог пройти, не сохранив для тех, кто пытается понять, что-же реально происходит. Написавший его признался, ч...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      JeDi Сегодня 15:09

      ИИ нашел новые материалы-кандидаты для биосовместимой электроники

      ИИ нашел новые материалы-кандидаты для биосовместимой электроники. Исследование ученых из Чикагского университета опубликовано в журнале The Journal of Physical Chemistry B. Сейчас самым перспективными материалами для биосовместимой электроники считаются π-конъюгированные олигопептиды — семейство самоорганизующихся пептидов, которое состоит и...
      83
      JeDi Сегодня 14:49

      Европейцы испытают скоростной гибридный винтокрыл в 2021 году

      RACER Airbus Helicopters Европейский консорциум Airbus Helicopters проведет первые летные испытания перспективного скоростного гибридного винтокрыла RACER в конце 2021 года. Как пишет Flightglobal, изначально испытания планировалось провести до конца 2020 года, однако их пришлось перенести из-за ряда технических трудностей,...
      294
      JeDi Сегодня 14:29

      Использовать кратер Луны в качестве телескопа

      НАСА объявило, что отобрало идею установки радиотелескопа на лунном кратере для получения финансирования в рамках своей программы «Новаторские усовершенствованные концепции НАСА» (NIAC). Посредством этой программы инвестируют в технологические идеи от НАСА, отраслевых и академических исследователей по всей стране на ранней их стадии. Проек...
      154
      JeDi Вчера 09:53

      Астрономы обнаружили новые свидетельства существования черных дыр средней массы

      В центрах большинства наблюдаемых галактик находятся сверхмассивные черные дыры. Их масса может достигать миллиардов солнечных. На другом конце шкалы находятся черные дыры звездной массы. Они формируются при коллапсах звезд-гигантов. Их масса может достигать нескольких десятков солнечных. По мнению астрономов, в этой классификации также должен быть и промежуточный ...
      162
      JeDi 8 апреля 15:29

      Комета C/2019 Y4 (ATLAS) начала распадаться

      В конце декабря 2019 года один из телескопов автоматизированной системы ATLAS обнаружил новую долгопериодическую комету. Она получила обозначение C/2019 Y4 (ATLAS). В момент обнаружения комета находилась на расстоянии 3 а. е. от Солнца и имела видимую звездную величину +19,6. По мере приближения к Солнцу, комета C/2019 Y4 (ATLAS) стремительно увеличивала свою яркос...
      456
      JeDi 8 апреля 12:56

      США объявили об экспроприации Луны в свою пользу для коммерческого использования

      Президент США Дональд Трамп издал указ, согласно которому американские власти больше не признают Луну всеобщим достоянием человечества и выходят из Соглашения о деятельности государств на Луне и других небесных телах, принятого резолюцией Генеральной Ассамблеи ООН в декабре 1979 года. Указ Трампа появился на странице...
      777
      JeDi 8 апреля 11:41

      Boeing проведет повторное испытание Starliner

      Boeing проведет повторное беспилотное испытание нового космического корабля CST-100 Starliner. Об этом говорится в пресс-релизе, опубликованном на сайте компании 6 апреля. Первое испытание Starliner состоялось 20 декабря 2019 года. Во время запуска бортовой компьютер неправильно рассчитал время работы двигателей системы ориентации. Из-за этого Starliner истратил...
      298
      JeDi 7 апреля 18:16

      Пентагон развернет ячеистую спутниковую сеть в 2022 году

        DoD Министерство обороны США 1 мая 2020 года объявит тендер на разработку и развертывание спутниковой сети обмена данными, в которой будет применена ячеистая топология. Как пишет C4ISRNET, победителей тендера планируется выбрать уже в августе, а летом 2022 года военные намерены запустить первый сегмент сети, сос...
      535
      JeDi 7 апреля 16:42

      Данные от волонтеров помогли алгоритмам пересчитать пингвинов

        Fiona Jones et al. / Scientific Data, 2020 Создатели проекта Penguin Watch, в рамках которого любой желающий может подсчитать антарктических пингвинов на снимках, использовали размеченные данные для создания двух алгоритмов, которые подсчитывают пингвинов автоматически. Первый, Pengbot, основан на алгоритме компьютерного зрения, а второй — на кл...
      96
      JeDi 7 апреля 16:20

      Стресс от удара током помешал найти Джорджа Клуни в виртуальном пространстве

        Anthony Wagner et al. / Current Biology, 2020 Стресс во время навигации в пространстве ограничивает работу гиппокампа, отвечающего за извлечение воспоминаний, и участков теменной коры, принимающих участие в когнитивном контроле — и именно так способность проходить путь эффективно теряется. Это выяснили американские ученые, которые просили участн...
      215
      JeDi 7 апреля 12:30

      Пожар в Чернобыльской зоне отчуждения вызвал скачок радиации в регионе — в 16 раз

      На территории Чернобыльской зоны отчуждения зафиксирован скачок радиации — в 16 раз от нормы. Основной причиной произошедшего называют лесные пожары, которые длятся c 4 апреля. Об этом пишет SCMP. Пожар повышенной сложности на территории Чернобыльской зоны отчуждения занимает около 20 га, тогда как общая площадь возгорания составляет до 100 га. ...
      424
      JeDi 7 апреля 09:55

      Трамп подписал указ о праве США использовать ресурсы Луны

      В указе говорится, что США не признают Соглашение о деятельности государств на Луне и других небесных телах, согласно которому исследование спутника является достоянием всего человечества Фото: Alex Brandon Source / AP Президент США Дональд Трамп подписал указ в поддержку коммерческого освоения ресурсов на Луне и других небесных телах, сообщила пресс-служба Белого...
      1028
      JeDi 7 апреля 09:43

      Губка с ионной жидкостью оказалась эффективным воздушным фильтром

      Прохождение воздуха через губку, смоченную смесью ионной жидкости и полимера Zhang et al. / Nature Communications, 2020 Китайские ученые сделали эффективный и надежный воздушный фильтр для наноразмерных частиц. Он состоит из губки, пропитанной составом с ионной жидкостью, через которую пропускают ток. Изобретение, помимо способности отфил...
      268
      JeDi 7 апреля 09:33

      YouTube удаляет видео, которые связывают распространение коронавируса с 5G

      YouTube удаляет видео, которые связывают распространение коронавируса с 5G. Однако платформа не будет трогать видео, где вирус не упоминается напрямую. Администрация YouTube заявила, что она будет удалять все видео, в которых рассказывается о связи между пандемией коронавируса и распространением 5G. По их словам, эти материалы нарушают правила платфор...
      604
      JeDi 7 апреля 08:40

      Метаанализ насчитал 10,6 процента левшей

      Врубель Михаил Александрович «Левая рука художника» vrubel-world.ru Европейские ученые провели масштабный метаанализ работ, посвященных ведущей руке человека, и точнее подсчитали количество левшей. В среднем по всем рассмотренным исследованиям (почти 2,4 миллиона участников) левшей оказалось 10,6 процента, хотя этот показатель, в зависимости от р...
      261
      JeDi 6 апреля 21:29

      «Джеймс Уэбб» прошел тест на развертывание главного зеркала

      NASA опубликовало снимки и видеозаписи важного теста, проведенного инженерами компании Northrop Grumman в начале марта. Они осуществили полное раскрытие главного зеркала телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST). Структура была развернута в ту же конфигурацию, в которой будет находиться после выведения аппарата в космос. Главное зеркало JWST состоит из 1...
      348
      JeDi 6 апреля 17:56

      Stratolaunch создаст аппарат для гиперзвуковых исследований

      30 марта компания Stratolaunch представила проект многоразового гиперзвукового планера, который будет запускаться с принадлежащей ей платформы для воздушного старта Roc. Аппарат получил название Talon-A. Заявленные характеристики Talon-A таковы: длина 8.5 м, размах крыльев 3.4 м, взлетная масса 2.72 тонны. После отделения от самолета-носителя, аппарат про...
      369
      JeDi 6 апреля 17:50

      ИИ повысит точность определения срока службы батарей в 10 раз

      ИИ повысит точность определения срока службы батарей в 10 раз. Разработанная исследователями из Университетов Кембриджа и Ньюкасла нейросеть также позволит повысить их безопасность и надежность. Описание работы опубликовано в журнале Nature Communications. В течение нескольких десятилетий скорость разработки новых, более энергоемких и эффективных, акк...
      254
      JeDi 6 апреля 17:47

      Оптогенетика превратила нервные клетки в фоторецепторы и восстановила зрение макак

      Визуализация модификации ганглионарного слоя глаза, вид спереди. Окрашенные пурпурным клетки находятся в возбужденном от света состоянии, снизу видна контрольная область без модификаций Juliette McGregor et al. / Nature Communications, 2020 Биологи смогли пустить сигнал через глаз в обход неработающих фоторецепторов. Для этого они адаптировали технологи...
      256
      JeDi 6 апреля 16:49

      Как открывать звезды, не выходя из дома. Истории астрономов-любителей

      МОСКВА, 6 апр — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Любители астрономии все чаще участвуют в исследовательских проектах и вносят заметный вклад в науку. Только в последние месяцы они открыли несколько примечательных комет, в том числе одну межзвездную. Для астрономической охоты сгодится самый простой телескоп или даже бинокль. Если собственного оборудования ...
      112
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика