Из пресс-релиза JPL.
НАСА опубликовало первые в мире радиолокационные снимки деформации поверхности Земли, вызванной сильным землетрясением - магнитудой 7,2 балла, которая потрясла мексиканский штат Нижняя Калифорния и некоторые районы юго-запада США 4 апреля 2010 года. Данные показывают, что в исследуемой области землетрясение сдвинуло Калексико, штат Калифорния, в направлении вниз и на юг до 80 сантиметров (31 дюйм).
Научная группа в Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, штат Калифорния, использовала разработанный JPL необжитый радар с синтезированной апертурой летательного аппарата (UAVSAR) для измерения деформации поверхности в результате землетрясения. Радар летит на высоте 12,5 км (41 000 футов) на самолете Gulfstream-III из Центра летных исследований НАСА Dryden, Эдвардс, Калифорния.
Команда использовала технику, которая обнаруживает незначительные изменения расстояния между самолетом и землей при повторных полетах с GPS-навигатором. Команда объединила данные о полетах 21 октября 2009 года и 13 апреля 2010 года. Полученные карты называются интерферограммами.
4 апреля 2010 года землетрясение Эль-Майор-Кукапа произошло в 52 километрах (32 милях) к юго-востоку от Калексико, штат Калифорния, в северной части Нижней Калифорнии. Это произошло вдоль геологически сложного участка границы между тектоническими плитами Северной Америки и Тихого океана. Землетрясение, крупнейшее в регионе за почти 120 лет, также ощущалось в южной Калифорнии и некоторых районах Невады и Аризоны. В результате погибли двое, сотни получили ранения и был причинен значительный ущерб. Произошли тысячи повторных толчков от северной оконечности Калифорнийского залива до нескольких миль к северо-западу от границы с США. Область, расположенная к северо-западу от основного разрыва, в соответствии с тенденцией разлома Эльсинор в Калифорнии, была особенно активной и была местом сильного подземного толчка магнитудой 5,7 балла 14 июня.
UAVSAR наносил на карту Сан-Андреас в Калифорнии и другие разломы вдоль границы плиты от севера Сан-Франциско до мексиканской границы каждые шесть месяцев, начиная с весны 2009 года, в поисках движения грунта и увеличения напряжения вдоль разломов. «Цель данного исследования состоит в том, чтобы понять относительную опасность Сан-Андреас и разломов на западе, таких как разломы Эльсиноре и Сан-Хасинто, и зафиксировать смещения грунта от более крупных землетрясений», - сказала геофизик JPL Андреа Доннеллан, главный исследователь UAVSAR. проект для картографирования и оценки сейсмической опасности в Южной Калифорнии.
Каждый полет UAVSAR служит базой для последующей активности землетрясения. Команда оценивает смещение для каждого региона с целью определить, как напряжение распределяется между разломами. Когда во время проекта происходят землетрясения, команда будет наблюдать за связанными с ними движениями грунта и оценивать, как они могут перераспределить нагрузку на другие близлежащие разломы, потенциально способствуя их разрушению. Данные от землетрясения Baja интегрируются в усовершенствованные компьютерные модели JPL QuakeSim, чтобы лучше понять системы разломов, которые разорвались, и потенциальные воздействия на близлежащие неисправности, такие как неисправности San Andreas, Elsinore и San Jacinto.
На одной фигуре (рисунок 1) показана полоса интерферограммы БПЛА размером 110 на 20 километров (69 на 12,5 миль), наложенная поверх изображения Google Earth. Каждый цветной контур или полоса интерферограммы представляет 11,9 сантиметра (4,7 дюйма) поверхностного смещения. Основные линии разлома отмечены красным, а недавние афтершоки обозначены желтыми, оранжевыми и красными точками.
Максимальное смещение землетрясения до 3 метров (10 футов) фактически произошло далеко к югу от места, где измерения UAVSAR прекращаются на границе с Мексикой. Однако эти смещения были измерены геофизиком JPL Эриком Филдингом с использованием радиолокационной интерферометрии с синтезированной апертурой с европейских и японских спутников и других спутниковых изображений, а также с помощью картографических групп на земле.
Ученые все еще работают, чтобы определить точную северо-западную протяженность разрыва основного разлома, но ясно, что он произошел в пределах 10 километров (6 миль) от полосы UAVSAR, близко к точке, где сходятся границы интерферограммы. «Дальнейшие измерения региона должны сказать нам, переместился ли основной разрыв разлома на север», - сказал Доннеллан.
Увеличение интерферограммы показано на другом рисунке (рисунок 2), фокусируясь на области, где была измерена наибольшая деформация. Расширение, которое охватывает территорию размером около 20 на 20 километров (12,5 на 12,5 миль), обнаруживает множество небольших «порезов» или разрывов на окраинах. Они вызваны движениями грунта в диапазоне от сантиметра до десятков сантиметров (несколько дюймов) при небольших разломах. «Геологи находят изысканные подробности множества мелких разрывов разломов чрезвычайно интересными и ценными для понимания разломов, разорвавшихся в результате землетрясения 4 апреля», - сказал Филдинг. Другая фигура (рис. 3) показывает крупный план области, в которой произошел удар в 5,7 балла.
«Беспрецедентная резолюция UAVSAR позволяет ученым увидеть мелкие детали системы разломов Бахского землетрясения, вызванной главным землетрясением и его подземными толчками», - сказал главный исследователь UAVSAR Скотт Хенсли из JPL. «Такие детали не видны с другими датчиками».
UAVSAR является частью постоянных усилий НАСА по применению космических технологий, наземных методов и сложных компьютерных моделей для углубления нашего понимания землетрясений и процессов землетрясений. Ранее в этом году радар пролетел над Эспаньолой для изучения геологических процессов после разрушительного землетрясения на Гаити в январе. Данные дают ученым базовый набор изображений в случае будущих землетрясений. Затем эти изображения могут быть объединены с изображениями после землетрясения для измерения деформации грунта, определения распределения проскальзывания на разломах и получения дополнительной информации о свойствах зоны разлома.
UAVSAR также служит в качестве летного испытательного стенда для оценки инструментов и технологий для будущих космических радаров, таких как те, которые запланированы для миссии НАСА, которая в настоящее время разрабатывается под названием «Деформация, структура экосистемы и динамика льда» или DESDynI. Эта миссия будет изучать такие опасности, как землетрясения, вулканы и оползни, а также глобальные изменения окружающей среды.
