Z komunikatu prasowego JPL.
NASA opublikowała pierwsze w historii radarowe obrazy deformacji powierzchni Ziemi spowodowanych przez duże trzęsienie ziemi - temblor o sile 7,2, który wstrząsnął stanem Meksyku Baja California i części południowo-zachodniej Ameryki 4 kwietnia 2010 r. Dane pokazują, że w badanym obszarze trzęsienie przesunęło region Calexico w Kalifornii w kierunku w dół i na południe do 80 centymetrów (31 cali).
Zespół naukowy z Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia, wykorzystał opracowany przez JPL radar syntetyczny Aperture Aperture Aperture Radar (UAVSAR) do pomiaru deformacji powierzchni po trzęsieniu ziemi. Radar leci na wysokości 12,5 km (41 000 stóp) w samolocie Gulfstream-III z Dryden Flight Research Center NASA, Edwards, Kalifornia.
Zespół zastosował technikę, która wykrywa niewielkie zmiany odległości między samolotem a ziemią podczas powtarzających się lotów z wykorzystaniem GPS. Zespół połączył dane z lotów 21 października 2009 r. I 13 kwietnia 2010 r. Powstałe mapy nazywane są interferogramami.
Trzęsienie ziemi El Mayor-Cucapah z 4 kwietnia 2010 r. Miało miejsce 52 km (32 mile) na południowy wschód od Calexico w Kalifornii w północnej Kalifornii. Wystąpił wzdłuż złożonego geologicznie odcinka granicy między płytami tektonicznymi Ameryki Północnej i Pacyfiku. Trzęsienie ziemi, największe w regionie od prawie 120 lat, było odczuwalne także w południowej Kalifornii oraz w części Nevady i Arizony. Zabił dwóch, zranił setki i spowodował znaczne szkody. Tysiące wstrząsów wtórnych rozciągało się od północnego krańca Zatoki Kalifornijskiej do kilku kilometrów na północny zachód od granicy z USA. Obszar na północny zachód od głównego zerwania, zgodnie z trendem winy Elsinore w Kalifornii, był szczególnie aktywny i był miejscem dużego wstrząsu wtórnego o wielkości 5,7 w dniu 14 czerwca.
UAVSAR mapował San Andreas w Kalifornii i inne wady wzdłuż granicy płyty od północy San Francisco do granicy z Meksykiem co sześć miesięcy od wiosny 2009 r., Szukając ruchu naziemnego i zwiększonego obciążenia wzdłuż uskoków. „Celem trwających badań jest zrozumienie względnego zagrożenia San Andreas i uskoków na jego zachodzie, takich jak uskoki Elsinore i San Jacinto, oraz uchwycenie przemieszczeń gruntu z większych wstrząsów”, powiedział geofizyk JPL Andrea Donnellan, główny badacz UAVSAR projekt mapowania i oceny zagrożenia sejsmicznego w Południowej Kalifornii.
Każdy lot UAVSAR służy jako punkt odniesienia dla kolejnych działań związanych z trzęsieniem ziemi. Zespół szacuje przemieszczenie dla każdego regionu w celu ustalenia, w jaki sposób obciążenie jest dzielone między uskoki. Gdy podczas projektu wystąpią wstrząsy, zespół będzie obserwował związane z nimi ruchy gruntu i oceni, w jaki sposób mogą rozłożyć obciążenie na inne pobliskie uskoki, potencjalnie przygotowując je do pęknięcia. Dane z trzęsienia ziemi Baja są integrowane z zaawansowanymi modelami komputerowymi JPL QuakeSim, aby lepiej zrozumieć systemy uszkodzeń, które pękły i potencjalny wpływ na pobliskie usterki, takie jak usterki San Andreas, Elsinore i San Jacinto.
Jedna rycina (ryc. 1) pokazuje pokos interferogramu UAVSAR o wymiarach 110 na 20 kilometrów (69 na 12,5 mil) nałożony na obraz Google Earth. Każdy kolorowy kontur lub obwódka interferogramu reprezentuje 11,9 centymetra (4,7 cala) przesunięcia powierzchni. Główne linie uskoków są zaznaczone na czerwono, a ostatnie wstrząsy wtórne są oznaczone żółtymi, pomarańczowymi i czerwonymi kropkami.
Maksymalne przemieszczenia trzęsienia ziemi do 3 metrów (10 stóp) faktycznie miały miejsce na południe od miejsca, w którym pomiary UAVSAR zatrzymują się na granicy z Meksykiem. Jednak przesunięcia te zostały zmierzone przez geofizyka JPL Erica Fieldinga za pomocą syntetycznej interferometrii radarowej z aperturą z satelitów europejskich i japońskich oraz innych zdjęć satelitarnych, a także przez mapowanie zespołów na ziemi.
Naukowcy wciąż pracują nad określeniem dokładnego północno-zachodniego zasięgu pęknięcia głównej uskoku, ale jasne jest, że dotarł on w odległości 10 kilometrów (6 mil) od pokosu UAVSAR, w pobliżu punktu, w którym zbiegają się prążki interferogramu. „Dalsze pomiary regionu powinny nam powiedzieć, czy z czasem główna przerwa w uskokach przesunęła się na północ” - powiedział Donnellan.
Powiększenie interferogramu pokazano na innej figurze (ryc. 2), skupiając się na obszarze, w którym zmierzono największe odkształcenie. Rozszerzenie, które obejmuje obszar o wymiarach około 20 na 20 kilometrów (12,5 na 12,5 mil), ujawnia wiele małych „cięć” lub nieciągłości na obrzeżach. Są one spowodowane przez ruchy ziemi w zakresie od centymetra do dziesiątek centymetrów (kilka cali) przy małych uskokach. „Geolodzy uważają, że wyjątkowe szczegóły wielu małych pęknięć zwarć są niezwykle interesujące i cenne dla zrozumienia wad, które pękły podczas trzęsienia ziemi 4 kwietnia”, powiedział Fielding. Kolejna rycina (ryc. 3) pokazuje zbliżenie regionu, w którym uderzył wstrząs wsteczny o wielkości 5,7.
„Bezprecedensowa rozdzielczość UAVSAR pozwala naukowcom zobaczyć szczegółowe informacje o systemie uszkodzenia trzęsienia ziemi w Baja aktywowanym przez główne trzęsienie ziemi i jego wstrząsy wtórne”, powiedział główny badacz UAVSAR Scott Hensley z JPL. „Takie szczegóły nie są widoczne w przypadku innych czujników”.
UAVSAR jest częścią ciągłych starań NASA o stosowanie technologii kosmicznych, technik naziemnych i złożonych modeli komputerowych, aby pogłębić naszą wiedzę o trzęsieniach i procesach trzęsień. W tym roku radar przeleciał nad Hispaniolą, aby zbadać procesy geologiczne po styczniowym trzęsieniu ziemi na Haiti. Dane dają naukowcom podstawowy zestaw zdjęć w przypadku przyszłych wstrząsów. Obrazy te można następnie połączyć ze zdjęciami wykonanymi po trzęsieniu ziemi, aby zmierzyć deformację gruntu, określić rozkład poślizgu na uskokach i dowiedzieć się więcej o właściwościach strefy uskoku.
UAVSAR służy również jako latające łóżko testowe do oceny narzędzi i technologii dla przyszłych radarów kosmicznych, takich jak te planowane na misję NASA obecnie w fazie formułowania zwaną Deformacją, Strukturą Ekosystemu i Dynamiką Lodu lub DESDynI. Ta misja będzie badać zagrożenia, takie jak trzęsienia ziemi, wulkany i osuwiska, a także globalne zmiany środowiska.
