Kozmik Işın Sensörü Tsunami Dalgalarını Tespit Etti

Hepimiz tsunamilerin sahip olabileceği yıkıcı etkinin farkındayız ve trajedi potansiyeli, araştırmaları gelişmiş tespit yöntemlerine yönlendirmeye devam ediyor. Yeni bir çalışma, tsunami tespiti için yeni bir yaklaşım hakkında rapor veriyor: müonların izlenmesi.

Bu son derece enerjik, temel parçacıklar uzaydan gelen kozmik ışınlardır, atmosferin her yerinde bulunur ve siz de dahil olmak üzere hemen hemen her şeyden zararsız bir şekilde geçebilir: Bu cümleyi okurken 100.000 tanesi vücudunuzdan geçecektir.

En önemlisi, tsunamiler de dahil olmak üzere büyük doğal güçler tarafından yollarından çok hafif kaydırılabilirler.

Muon hareketini algılamak için inanılmaz derecede hassas bir alet gerekiyor ve bu da bizi Tokyo-Bay Deniz Dibi Hiper-Kilometrik Denizaltı Derin Dedektörüne veya kısaca TS-HKMSDD'ye getiriyor. Bu alet, Tokyo Körfezi Aqua-Line otoyol tünelinin içine yerleştirilmiştir.

TS-HKMSSD, ilk kez muon dalgaları aracılığıyla tsunami dalgalarını tespit etme onuruna sahip oldu. Bizi öncesinde uyardığı tsunami, gerçek zamanlı olarak gerçekleşti ve uyarının son derece doğru olduğu gösterildi.

Japonya'daki Tokyo Üniversitesi'nden jeofizikçi Hiroyuki Tanaka, "Tokyo Körfezi Deniz Tabanı Hiper KiloMetrik Denizaltı Derin Dedektörü, dünyadaki ilk sualtı müon gözlemevi ve tsunami sırasında değişen müon aktivitesi tespit etti" diyor.

"Bu varyasyon, diğer yöntemlerle ölçülen okyanus dalgalarına karşılık geliyor. Bu okumaları birleştirmek, dezavantajları olan diğer yöntemleri atlayarak, deniz seviyesindeki değişiklikleri doğru bir şekilde modellemek için muografik verileri kullanabileceğimiz anlamına geliyor."

Bu diğer yöntemler arasında gelgit göstergeleri, sudaki şamandıralar, yukarıdan alınan uydu görüntüleri ve denizdeki çeşitli sensörler sayılabilir. Ancak müon tespiti, bu yaklaşımlardan daha hızlı, daha ucuz ve bakımı daha kolay olmayı vaat ediyor.

Yeni araştırma, TS-HKMSDD sisteminin Eylül 2021'de Japonya'ya güneyden yaklaşan bir tayfunun neden olduğu, Tokyo Körfezi'nden geçen hafif bir tsunamiyi nasıl tespit ettiğini özetliyor. Okyanus şişerken, suyun hacmine göre dağılan müonların sayısı biraz değişmişti.

TS-HKMSSD'nin bu müon değişimlerini tespit edebildiğini gösterdiğine göre, araştırmacılar, tsunami riski olan bölgelerdeki diğer tünellere kurulabilecek ve erken uyarı sistemlerinin bir parçası olarak gelgit göstergeleri gibi ekipmanların yanında kullanılabilecek benzeri aletleri öneriyorlar.

Tanaka, "Bunun gibi erken testlerden elde ettiğimiz başarı sayesinde, benzer sistemler İngiltere ve Finlandiya'da zaten deneniyor" diyor.

"Açıkçası, böyle bir girişimin zorlukları vardır ve yoğun bir tünele hassas enstrümanlar yerleştirmek zor olabilir. Ancak Tokyo Körfezi tünelinden sorumlu kurumların iş birliği için minnettarız."

TS-HKMSSD'yi oluşturan müon dedektörleri aslında oldukça küçüktür, yaklaşık 2 metre uzunluğundadır. Şu anda, 20 tanesi Tokyo Körfezi'nin altındaki yol tünelinin yanına yerleştirilmiştir durumdadır.

Yaklaşan tsunamileri tespit etmenin yanı sıra, bunun gibi bir sistem, doğal gaz rezervlerini aramak ve eski deprem modellerini ortaya çıkarmak için kullanılabilir.

Şimdilik, araştırmacılar TS-HKMSSD'nin doğru bir tsunami dedektörü olarak çalışır duruma gelmesinden memnunlar; bu, daha fazla çalışma ile uzmanları doğal afetlere karşı uyarmak için kullanıma hazır olacak.

Tanaka, "Bildiğim kadarıyla, tünel şu anda dünyada laboratuvar olarak tanımlanan ilk aktif ulusal yol" diyor.

Araştırma Scientific Reports'ta yayınlandı.