من بيان صحفي لمختبر الدفع النفاث.
أصدرت وكالة ناسا أول صور رادار محمولة جواً للتشوه في سطح الأرض الناجم عن زلزال أرضي كبير - الزلزال الذي بلغت قوته 7.2 درجة والذي هز ولاية باجا كاليفورنيا المكسيكية وأجزاء من الجنوب الغربي الأمريكي في 4 أبريل 2010. تكشف البيانات أن في المنطقة التي تمت دراستها ، حرك الزلزال منطقة كاليكسيكو بكاليفورنيا في اتجاه نزولي وجنوبي حتى 80 سم (31 بوصة).
استخدم فريق علمي في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا ، باسادينا ، كاليفورنيا ، مختبر الدفع النفاث JPL المطور رادار الفتحة التركيبية للمركبة الجوية غير المأهولة (UAVSAR) لقياس تشوه السطح من الزلزال. يطير الرادار على ارتفاع 12.5 كيلومترًا (41000 قدم) على متن طائرة غلف ستريم 3 من مركز درايدن لأبحاث الطيران التابع لناسا ، إدواردز ، كاليفورنيا.
استخدم الفريق تقنية تكشف التغييرات الدقيقة في المسافة بين الطائرة والأرض خلال الرحلات المتكررة والموجهة عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). قام الفريق بدمج البيانات من الرحلات الجوية في 21 أكتوبر 2009 و 13 أبريل 2010. تسمى الخرائط الناتجة برامج التداخل.
في 4 أبريل 2010 ، كان زلزال إل مايور-كوكابا مركزًا على بعد 52 كيلومترًا (32 ميلًا) جنوب شرق كاليكسيكو ، كاليفورنيا ، في شمال باجا كاليفورنيا. حدثت على طول جزء معقد من الناحية الجيولوجية من الحدود بين الصفائح التكتونية في أمريكا الشمالية والمحيط الهادئ. وشعر السكان أيضا بالزلزال ، وهو الأكبر في المنطقة منذ ما يقرب من 120 عاما ، في جنوب كاليفورنيا وأجزاء من نيفادا وأريزونا. قتلت اثنين وجرحت المئات وتسببت في أضرار جسيمة. كانت هناك آلاف الهزات الارتدادية ، التي امتدت بالقرب من الطرف الشمالي لخليج كاليفورنيا إلى بضعة أميال شمال غرب الحدود الأمريكية. كانت المنطقة الواقعة شمال غرب الصدع الرئيسي ، على طول اتجاه صدع Elsinore في كاليفورنيا ، نشطة بشكل خاص ، وكانت موقعًا لتتبع هزة ارتدادية كبيرة بلغت قوتها 5.7 درجة في 14 يونيو.
قامت UAVSAR برسم خريطة سان أندرياس في كاليفورنيا والأعطال الأخرى على طول حدود اللوحة من شمال سان فرانسيسكو إلى الحدود المكسيكية كل ستة أشهر منذ ربيع عام 2009 ، بحثًا عن الحركة الأرضية وزيادة الضغط على طول الأعطال. قالت أندريا دونيلان ، عالمة الجيوفيزياء في مختبر الدفع النفاث ، 'الهدف من الدراسة الجارية هو فهم الخطر النسبي لسان أندرياس والأعطال الواقعة إلى الغرب مثل صدعي إلزينور وسان جاسينتو ، والتقاط عمليات النزوح الأرضية من الزلازل الأكبر'. مشروع لرسم خريطة وتقييم المخاطر الزلزالية في جنوب كاليفورنيا.
تعمل كل رحلة UAVSAR كخط أساس لنشاط الزلزال اللاحق. يقدر الفريق الإزاحة لكل منطقة ، بهدف تحديد كيفية تقسيم الضغط بين الصدوع. عندما تحدث الزلازل أثناء المشروع ، سيراقب الفريق الحركات الأرضية المرتبطة بها ويقيم كيف يمكنهم إعادة توزيع الضغط على العيوب الأخرى المجاورة ، مما يحتمل أن يهيئهم للكسر. يتم دمج البيانات من زلزال باجا في نماذج الكمبيوتر المتقدمة QuakeSim الخاصة بمختبر الدفع النفاث لفهم أنظمة الأعطال التي تمزق والتأثيرات المحتملة على الأعطال القريبة بشكل أفضل ، مثل أخطاء سان أندرياس وإلزينور وسان جاسينتو.
يوضح أحد الأشكال (الشكل 1) رقعة تداخل UAVSAR بقياس 110 × 20 كيلومترًا (69 × 12.5 ميلًا) متراكبة فوق صورة Google Earth. يمثل كل محيط ملون ، أو هامش ، من مخطط التداخل 11.9 سم (4.7 بوصة) من إزاحة السطح. خطوط الصدع الرئيسية موضحة باللون الأحمر ، والهزات الارتدادية الأخيرة موضحة بنقاط صفراء وبرتقالية وحمراء.
حدثت عمليات النزوح الأرضي القصوى للزلزال التي تصل إلى 3 أمتار (10 أقدام) في الواقع جنوب المكان الذي تتوقف فيه قياسات الطائرات بدون طيار عند الحدود المكسيكية. ومع ذلك ، تم قياس حالات النزوح هذه بواسطة الجيوفيزيائي إريك فيلدنغ في مختبر الدفع النفاث باستخدام قياس التداخل بالرادار ذي الفتحة الاصطناعية من الأقمار الصناعية الأوروبية واليابانية وصور الأقمار الصناعية الأخرى ، ومن خلال رسم الخرائط على الأرض.
لا يزال العلماء يعملون على تحديد المدى الشمالي الغربي الدقيق لتمزق الصدع الرئيسي ، لكن من الواضح أنه جاء على بعد 10 كيلومترات (6 أميال) من رقعة الطائرات بدون طيار ، بالقرب من النقطة التي تلتقي فيها أطراف مخطط التداخل. قال دونيلان: 'القياسات المستمرة للمنطقة يجب أن تخبرنا ما إذا كان الصدع الرئيسي قد تحرك شمالًا بمرور الوقت'.
يظهر توسيع مخطط التداخل في شكل آخر (الشكل 2) ، مع التركيز على المنطقة التي تم قياس أكبر تشوه فيها. التوسيع ، الذي يغطي مساحة تبلغ حوالي 20 × 20 كيلومترًا (12.5 × 12.5 ميلًا) ، يكشف عن العديد من 'التخفيضات' الصغيرة ، أو الانقطاعات ، في الأطراف. تحدث هذه بسبب حركات الأرض التي تتراوح من سنتيمتر إلى عشرات السنتيمترات (بضع بوصات) على عيوب صغيرة. قال فيلدينغ: 'يجد الجيولوجيون التفاصيل الرائعة للعديد من الصدوع الصغيرة مثيرة للاهتمام وقيمة للغاية لفهم الصدوع التي اندلعت في زلزال 4 أبريل'. يظهر شكل آخر (الشكل 3) لقطة مقرّبة للمنطقة التي ضرب فيها توابع ارتدادية بلغت قوتها 5.7 درجة.
قال سكوت هينسلي ، المحقق الرئيسي في UAVSAR من مختبر الدفع النفاث: 'القرار غير المسبوق لطائرة UAVSAR يسمح للعلماء برؤية التفاصيل الدقيقة لنظام صدع زلزال باجا الذي تم تفعيله بواسطة الزلزال الرئيسي وتوابعه'. 'هذه التفاصيل غير مرئية مع أجهزة الاستشعار الأخرى.'
UAVSAR هي جزء من جهود ناسا المستمرة لتطبيق التقنيات الفضائية والتقنيات الأرضية ونماذج الكمبيوتر المعقدة لتعزيز فهمنا للزلازل وعمليات الزلازل. حلق الرادار فوق هيسبانيولا في وقت سابق من هذا العام لدراسة العمليات الجيولوجية في أعقاب الزلزال المدمر في هايتي في يناير. توفر البيانات للعلماء مجموعة أساسية من الصور في حالة الزلازل المستقبلية. يمكن بعد ذلك دمج هذه الصور مع صور ما بعد الزلزال لقياس تشوه الأرض ، وتحديد كيفية توزيع الانزلاق على الأعطال ، ومعرفة المزيد عن خصائص منطقة الصدع.
تعمل UAVSAR أيضًا كقاعدة اختبار طيران لتقييم الأدوات والتقنيات للرادارات الفضائية المستقبلية ، مثل تلك المخطط لها لمهمة ناسا حاليًا في صياغة تسمى التشوه ، وهيكل النظام البيئي وديناميكيات الجليد ، أو DESDynI. ستدرس هذه المهمة المخاطر مثل الزلازل الأرضية والبراكين والانهيارات الأرضية ، فضلاً عن التغيرات البيئية العالمية.
