Исследователи из Французского национального центра научных исследований (CNRS) и Парижского института планетарной физики (IPGP) использовали медицинские принципы для разработки уникальной техники, позволяющей изучать внутреннее строение вулканов с беспрецедентной точностью. В основе этой методики лежит усовершенствованный подход к сбору данных о сейсмических волнах для построения карты подземных структур.
Чтобы лучше понять, что происходит внутри вулкана, исследователи адаптировали существующую технологию, обычно применяемую в медицинской диагностике и оптических микроскопах. Они взяли за основу метод матричной визуализации, который помогает собирать данные, когда количество сенсоров ограничено. Эти датчики, называемые геофонами, улавливают колебания сейсмических волн, которые распространяются через земную кору. Анализируя эти волны, можно определить состав и структуру подземных пород.
Главное преимущество новой методики в том, что она использует так называемый «эффект памяти» для устранения искажений, возникающих при отражении сейсмических волн от подземных объектов. Это позволяет восстановить исходные сигналы и построить более точную картину внутренней структуры вулкана.
Для испытания технологии исследователи выбрали вулкан Суфриер на острове Гваделупа в Карибском море. Даже с ограниченной сетью геофонов, которой располагает эта территория, матричная визуализация смогла выявить множество подробностей внутреннего строения вулкана. Учёным удалось создать детализированную карту подземных слоёв магмы на глубине до 10 километров, с разрешением в 100 метров. Результаты показали сложную сеть магматических камер и их связь с другими геологическими структурами.
Новые данные позволят значительно улучшить прогнозирование извержений, что в перспективе может спасти множество жизней. Более того, метод матричной визуализации не требует установки дополнительных сенсоров — он может работать с данными, которые уже собираются с помощью существующей сети геофонов. Исследователи уверены, что эта технология применима и в других активных вулканических зонах, что может кардинально изменить подход к изучению вулканов.