علماء يحوّلون الرعد إلى أداة لتصوير الأخطار تحت الأرض

نجح باحثون في استخدام الاهتزازات الناتجة عن الرعد لرسم خريطة للتراكيب تحت سطح الأرض، مبيّنين إمكانية اعتماد طريقة أقل تأثيرًا في محيطها لدراسة الأخطار الجيولوجية القريبة من السطح.

وعندما تصل الطاقة الصوتية للرعد إلى السطح، يتحول جزء منها إلى موجات زلزالية تنتقل عبر التربة والصخور. وفي حرم يونيفرسيتي بارك بجامعة ولاية بنسلفانيا في ولاية بنسلفانيا، رصد الباحثون هذه «الهزات الرعدية» باستخدام كابل ألياف ضوئية قائم للاتصالات يزيد طوله على أربعة كيلومترات. وحوّلت نبضات الليزر الكابل إلى أكثر من 2,100 مستشعر اهتزاز متقاربة فيما بينها.

وعلى مدى عامين، سجّل النظام 458 هزة رعدية واضحة. ومن خلال قياس انتقال الموجات ذات الترددات المختلفة بسرعات وأعماق متفاوتة، أعاد الفريق بناء صورة للظروف تحت السطح حتى عمق يقارب 100 متر من دون حفر. وكشفت الصورة الناتجة أربع مناطق انتقلت فيها الموجات ببطء غير معتاد، ما يشير إلى صخور متشققة أو متأثرة بالتجوية، أو إلى وجود مياه أو هواء. وتطابقت منطقتان منها مع مناطق هبوط أرضي نشط رُصدت برادار الأقمار الصناعية.

والدراسة، المنشورة في ساينس أدفانسز، تثبت صلاحية الفكرة وليست شبكة مراقبة جاهزة. لكنها تُظهر أن العواصف الطبيعية والألياف المدفونة أصلًا تحت التجمعات السكنية يمكن أن تكمّل المسوحات الزلزالية التقليدية، التي غالبًا ما تتطلب معدات متخصصة. ويقول الباحثون إن هذا النهج قد يساعد مستقبلًا في تقييم الحفر الانهيارية والمياه الجوفية والانهيارات الأرضية ومواقع البناء، بما في ذلك في الأماكن التي تقل فيها الزلازل أو يصعب الوصول إليها.