据美国科技媒体Ars Technica报道,宾夕法尼亚州立大学的一个研究团队将雷暴和光纤电缆结合起来,用于地震成像,并成功重建了校园下方的地形。该团队的方法有望为地下结构探测提供一种介于等待天然地震和主动引爆之间的新选择。

地震波是研究地球内部的主要手段。波在岩石中的传播速度会受到岩石性质的显著影响,例如岩石是固态还是半熔融,含水量多少,是否存在裂隙等。科学家从大量地震事件中收集数据后,就可以拼凑出地表下方不同深度处的物质分布图景。在许多情况下,这类数据来自天然地震;另一些情况下,则通过炸药等人工方式产生地震波,以便在特定区域成像,而无需等待地震发生。

宾州州立大学团队提出,雷暴可以扮演这种“中间选择”的角色。雷声携带的部分能量传入地球上部地壳,触发所谓的“雷震”。但由于多种物理原因,雷震信号极其复杂,难以从中提取清晰的信息。该团队表示,他们最终构建了一个能够厘清这种复杂性的模型,并使用该模型重建了校园周边的地形。研究同时借助光纤电缆来获取信号。

这项研究的意义在于,雷暴作为自然震源,不需要人工触发,却能够为特定区域提供地震波数据。结合光纤电缆,这套系统有望让地震成像变得更为便捷和灵活。