Цивилизация
Гиперкилометровый подводный глубоководный детектор Токийского залива TS-HKMSDD, установленный внутри подводного тоннеля скоростной автомагистрали Tokyo Bay Aqua-Line, впервые смог обнаружить волны приближающегося цунами посредством так называемой мюонной ряби. Этот эксперимент представляет большой интерес с точки зрения ранних предупреждений стихийных бедствий, так как регистрация природных явлений происходит в режиме реального времени и демонстрирует весьма высокую точность и надежность. Статья об этом опубликована в журнале Scientific Reports.
«TS-HKMSDD — первая в мире подводная мюонная обсерватория, которая обнаружила изменение мюонной активности во время цунами, — говорит ведущий автор статьи, геофизик Хироюки Танака из Токийского университета в Японии. — Эти вариации соответствуют приходу океанских волн, которые были зарегистрированы и другими методами. Объединение всех этих данных позволяет использовать наблюдения за мюонами для того, чтобы точно моделировать изменения уровня моря, избавляясь от недостатков, присущих другим методам». В качестве «других методов» упоминаются мареографы (приливомеры), буи в воде, спутниковые снимки и разного рода датчики, установленные на морском дне. Отслеживание потоков мюонов, как считают ученые, обладает преимуществами в скорости регистрации, дешевизне и простоте обслуживания.
Мюоны — неустойчивые элементарные частицы, появляющиеся в земной атмосфере в результате распада других космических частиц. Томография мюонного рассеивания, учитывающая не только поглощение мюонов, но и их рассеивание, позволяет эффективно «просвечивать» большие объемы воды, грунта и строительных конструкций. В новой работе описывается, как система TS-HKMSDD позволила обнаружить слабое цунами, прошедшее через Токийский залив в сентябре 2021 года, которое было вызвано тайфуном, приблизившимся к Японии с юга. По мере вздутия океана количество мюонов немного варьировалось в соответствии с тем, как частицы рассеивались внутри объема прибывающей воды. Система из 20 двухметровых детекторов мюонов, входящих в состав TS-HKMSSD, размещена вдоль автодорожного туннеля под Токийским заливом. Исследователи предлагают теперь устанавливать такие же инструменты в других туннелях в районах, подверженных риску цунами, и использовать их вместе с датчиками уровня моря как часть систем раннего предупреждения. Аналогичные системы уже проходят испытания в Великобритании и Финляндии.