冰架上覆盖着厚厚的雪毯,通常有几米深,上面还有大量雪丘。这些雪像是下面冰层的皮毛,为其隔热,避免在温度升高时融化。为更好了解罗斯冰架的物理性质,研究人员将极其灵敏的宽频带地震计埋在雪面之下2米深处,连接上太阳能供能装置及数据记录部件,一共埋了34组。这些传感器让研究人员能在2014到2017年初持续监测冰架的振动,记录冰架的微尺度三维地震运动。
分析罗斯冰架的地震数据时,科学家们注意到一个奇怪的现象:巨大冰板的表面几乎一直在振动。仔细观察发现,是风吹过巨大的雪丘,导致冰板上的雪盖嗡嗡作响。这种嗡嗡声频率太低,人的耳朵听不清楚。团队通过提高声音的频率,把罗斯冰架的“歌”变成可听到的结果。听起来像是来自太空物体的那种自然“音乐”。
这种地震波的“声调”近乎恒定。如果天气有变,嗡嗡声会发生声调变化。那是强风暴重置雪丘,或地表气温升降,地震波在雪中传播的速度有变,冰的振动频率也随之改变。
“这就像有人一直在冰架上吹长笛。”美国科罗拉多州立大学地球物理学家和数学家朱利安·查普特说。“我们可以观察到两种强迫效应,或是温度升降改变雪中的波速,或是沙丘消长改变了吹笛者的位置。”
研究者认为,借助灵敏的地震台站监测振动,监测嗡嗡声的变化可能反映冰是否正在融化或形成裂缝,冰架是否容易破裂。科学家有了近乎实时的新手段,能够连续监测远处冰架的状况。
查普特说:“实践显示,可以借此追踪冰架反应极其敏感的细节。我们有了一种监测环境及其对冰架影响的得力工具。”
他们的研究结果发表在美国地球物理学会的杂志《地球物理研究快报》上。
凌启渝(图:瑞克·阿斯特)