Верхом — и считывая — на земном приливе

Раз в день Миаки Исии совершает путешествие на земном приливе, медленно поднимаясь — вместе со своим столом, стулом и всем офисом — на 20–30 сантиметров, а затем опускаясь обратно. Это явление, малоизвестное широкой публике, аналогично океанским приливам: гравитация Луны и Солнца деформирует не только воду, но и саму Землю, заставляя грунт под нами выгибаться в сторону небесного тела.

Ассистент-профессор наук о Земле и планетах Миаки Исии использует это явление не просто как пассивный наблюдатель. Вместе с Джимом Дэвисом из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики она анализирует данные глобальной сети GPS, чтобы изучить деформации земной поверхности, вызванные приливами. Сравнивая реальные данные с моделью гипотетически однородной Земли, она надеется пролить свет на состав и структуру земной мантии — толстого слоя, составляющего большую часть объема планеты и лежащего между корой и ядром. Понимание конвективных циклов и миграции огромных, континентальных размеров блоков в мантии — одна из целей этого исследования.

Другое важное направление работы Исии имеет потенциал для создания более эффективных систем обнаружения и предупреждения землетрясений. Она разрабатывает быстрый метод обратного проецирования мощных сейсмических волн для оперативной локализации и оценки силы подземных толчков. Этот метод мог бы обеспечить более быстрые и точные предупреждения, что критически важно, как показало Суматранское землетрясение 2004 года магнитудой 9.2, когда ранние оценки его силы были неточными и запоздалыми. «Если вы можете получать данные в реальном времени, это быстрый и простой метод для определения магнитуды», — поясняет Исии. Профессор Джим Райс назвал эту методику новаторской.

Третий вектор исследований также связан с землетрясениями, но на этот раз они выступают в роли измерительного инструмента. Исии анализирует, как сейсмические волны от сильных толчков (магнитудой ~5.5–6.0 и выше) замедляются или ускоряются, проходя через недра Земли, что позволяет изучать её внутреннее строение. Особый интерес представляют зоны субдукции — области, где одна тектоническая плита погружается под другую, создавая вулканические дуги. «Там многое опускается вниз и поднимается через вулканы… Это настоящая фабрика Земли», — говорит учёный.