Quando tutto è silenzioso, la terra emana un ronzio misterioso

Se disattivavi tutti i sistemi di videogiochi, l'autoradio e la TV sul pianeta, e se tutti trattenevano il fiato e non facevano capolino, c'era comunque un suono, anche se non si riusciva esattamente ad ascoltarlo. Potresti non saperlo, ma la Terra emette sempre un basso ronzio, che i geofisici chiamano l'oscillazione libera della Terra. In un recente studio, i geofisici hanno misurato il ronzio di fondo della Terra sul fondo dell'oceano per la prima volta. Esatto, la Terra emette rumori in continuazione, anche quando non si tratta di rumori o crepe.

Certo, il nostro pianeta sperimenta terremoti come risultato del movimento delle placche tettoniche della Terra, che galleggiano sul mantello e si scontrano, si tagliano e si staccano l'una dall'altra. Ma questa vibrazione più sottile, la cui fonte gli scienziati hanno cercato di rintracciare per oltre 50 anni, non è così violenta come queste forze sismiche più familiari.

In uno studio pubblicato il 14 novembre in Lettere di ricerca geofisica, un team internazionale di geofisici europei, guidato da Martha Deen, un dottore in geofisica. Uno studente dell'Istituto di Fisica della Terra di Parigi, in Francia, riferisce di aver usato i sismometri sul fondo dell'Oceano Indiano per fare le prime osservazioni dirette del ronzio della Terra dal fondo dell'oceano.

Questo è importante per un paio di motivi. Innanzitutto, è un grosso problema che hanno misurato un segnale dal fondo dell'oceano. Mentre gli scienziati hanno precedentemente misurato queste vibrazioni di fondo sulla terra, l'oceano copre il 70 percento della Terra, quindi se i sismologi vogliono studiare questo fenomeno, hanno bisogno di capire come farlo nell'oceano.

Questo porta al secondo motivo per cui questa scoperta è significativa: è davvero difficile ottenere una lettura pulita del ronzio dal fondo dell'oceano. Misurare il ronzio di fondo è complicato perché l'oceano, che è costantemente in movimento, crea un sacco di rumore indesiderato. Pertanto, Deen e i suoi colleghi hanno dovuto utilizzare i segnali provenienti da più sismometri che avevano collocato in fondo all'Oceano Indiano e rimuovere tutto il rumore causato da onde, terremoti e altri segnali del glitch.

Dopo tutta quella correzione, sono stati lasciati con un segnale che canticchia per un periodo di oltre 30 secondi. Ciò significa che ogni onda si verifica ogni 30 secondi o più, rispetto a una media A di un piano, che ha un periodo di 0,00227 secondi. Per dirla semplicemente, l'oscillazione libera della Terra produce un suono incredibilmente a bassa frequenza, motivo per cui non abbiamo una registrazione che possiamo sentire.

Anche se non possiamo sentirlo, è significativo. La registrazione del segnale è un passo importante verso la determinazione di ciò che effettivamente lo produce. Le ipotesi su ciò che causa il ronzio includono i disturbi atmosferici e le onde dell'oceano, ma finora non c'è una risposta definitiva. Questo studio potrebbe aiutare a preparare la strada per uno.

"La Terra è costantemente in movimento e volevamo osservare questi movimenti perché il campo poteva trarre vantaggio dall'avere più dati", ha detto Deen, in una dichiarazione dell'American Geophysical Union.

Astratto: Il ronzio della Terra è le oscillazioni libere permanenti della Terra registrate in assenza di terremoti, a periodi superiori a 30 s. Presentiamo le prime osservazioni dei suoi eigenmodi sferoidali fondamentali sui sismometri a fondo oceanico a banda larga (OBS) nell'Oceano Indiano. Sul fondo dell'oceano, gli effetti delle onde di infrazione del mare (conformità) e delle correnti del fondale marino (inclinazione) oscurano il ronzio. Nel nostro esperimento, i dati sono anche influenzati da problemi elettronici. Rimuoviamo questi segnali dalla traccia sismica sottraendo i segnali di glitch medi; eseguire una regressione lineare; e utilizzando funzioni di risposta dipendenti dalla frequenza tra componenti sismici a pressione, orizzontali e verticali. Ciò riduce il rumore di lungo periodo sull'OBS al livello di una buona stazione terrestre. Infine, aprendo l'autocorrelazione per includere solo l'arrivo diretto, la prima e la seconda orbita attorno alla Terra, e calcolando la sua trasformata di Fourier, osserviamo chiaramente gli eigenmodes sul fondo dell'oceano.