Fra en JPL-pressemeddelelse.
NASA har frigivet de første nogensinde luftbårne radarbilleder af deformation i jordoverfladen forårsaget af et stort jordskælv - størrelsesordenen 7,2 temblor, der rystede Mexicos delstat Baja California og dele af det amerikanske sydvest 4. april 2010. Dataene afslører, at i det studerede område bevægede jordskælvet Calexico, Californien, regionen i en nedadgående og sydlig retning op til 80 centimeter (31 tommer).
Et videnskabsteam ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien, brugte den JPL-udviklede ubeboede aerial Vehicle Synthetic Aperture Radar (UAVSAR) til at måle overfladedeformation fra jordskælvet. Radaren flyver i en højde af 12,5 kilometer (41.000 fod) på et Gulfstream-III-fly fra NASAs Dryden Flight Research Center, Edwards, Calif.
Holdet brugte en teknik, der registrerer minutændringer i afstanden mellem flyet og jorden over gentagne GPS-guidede flyvninger. Holdet kombinerede data fra flyvninger 21. oktober 2009 og 13. april 2010. De resulterende kort kaldes interferogrammer.
Den 4. april 2010 var jordskælvet El Mayor-Cucapah centreret 52 kilometer syd-sydøst for Calexico, Californien, i det nordlige Baja Californien. Det forekom langs et geologisk komplekst segment af grænsen mellem de nordamerikanske og stillehavs tektoniske plader. Jordskælvet, regionens største på næsten 120 år, blev også mærket i det sydlige Californien og dele af Nevada og Arizona. Det dræbte to, såret hundreder og forårsagede betydelig skade. Der har været tusinder af efterskud, der strækker sig fra nær den nordlige spids af Golfen i Californien til et par miles nordvest for den amerikanske grænse. Området nordvest for det største brud, langs udviklingen af Californiens Elsinore-skyld, har været særligt aktivt og var stedet for en stor efterskud på størrelse 5,7 den 14. juni.
UAVSAR har kortlagt Californiens San Andreas og andre fejl langs pladegrænsen fra nord for San Francisco til den mexicanske grænse hvert halve år siden foråret 2009 på udkig efter jordbevægelse og øget belastning langs fejl. "Målet med den igangværende undersøgelse er at forstå den relative fare for San Andreas og fejl mod dens vest som felterne Elsinore og San Jacinto og fange jordfortrængninger fra større jordskælv," sagde JPL-geofysiker Andrea Donnellan, hovedundersøgelse af UAVSAR projekt til kortlægning og vurdering af seismisk fare i det sydlige Californien.
Hver UAVSAR-flyvning fungerer som en basislinje for efterfølgende jordskælveaktivitet. Holdet estimerer forskydning for hver region med det mål at bestemme, hvordan belastning opdeles mellem fejl. Når der foregår jordskælv under projektet, vil teamet observere deres tilknyttede jordbevægelser og vurdere, hvordan de kan omfordele belastning til andre nærliggende fejl og potentielt begynde dem at bryde. Data fra Baja-jordskælvet integreres i JPLs QuakeSim-avancerede computermodeller for bedre at forstå de fejlsystemer, der er brudt, og potentielle påvirkninger på fejl i nærheden, som f.eks. San Andreas, Elsinore og San Jacinto.
Den ene figur (figur 1) viser et UAVSAR-interferogramskår, der måler 110 x 20 kilometer (69 x 12,5 miles), der er lagt på toppen af et Google Earth-billede. Hver farvet kontur eller kant af interferogrammet repræsenterer 11,9 centimeter (4,7 tommer) overfladeforskydning. Større fejllinjer er markeret med rødt, og de nylige efterskud er betegnet med gule, orange og røde prikker.
Jordskælvets maksimale jordforskyvninger på op til 3 meter (10 fod) skete faktisk godt syd for hvor UAVSAR-målingerne stopper ved den mexicanske grænse. Imidlertid blev disse forskydninger målt af JPL-geofysiker Eric Fielding ved anvendelse af syntetisk åbningsradarinterferometri fra europæiske og japanske satellitter og andre satellitbilleder og ved at kortlægge hold på jorden.
Videnskabsfolk arbejder stadig på at bestemme det nøjagtige nordvestlige omfang af den største fejlbrud, men det er tydeligt, at det kom inden for 10 kilometer (6 miles) fra UAVSAR skåret, tæt på det punkt, hvor interferogrammets konvergerer. ”Fortsatte målinger af regionen skal fortælle os, om den største fejlbrud er flyttet nordover i tidens løb,” sagde Donnellan.
En forstørrelse af interferogrammet er vist i en anden figur (figur 2) med fokus på det område, hvor den største deformation blev målt. Udvidelsen, der dækker et område, der måler cirka 20 x 20 kilometer (12,5 x 12,5 miles), afslører mange små "nedskæringer" eller afbrydelser i frynserne. Disse er forårsaget af jordbevægelser, der spænder fra en centimeter til tituscentimeter (et par tommer) på små fejl. "Geologer finder de udsøgte detaljer i de mange små fejlbrud ekstremt interessante og værdifulde til at forstå de fejl, der sprang i 4. jordskælvet," sagde Fielding. En anden figur, (figur 3) viser et nærbillede af det område, hvor størrelsen på 5,7 efterhæng ramte.
"UAVSAR's hidtil uset opløsning giver forskere mulighed for at se fine detaljer om Baja-jordskælvets fejlsystem, der er aktiveret af hovedskælvet og dets efterskæl," sagde UAVSAR-hovedundersøgelsesleder Scott Hensley fra JPL. "Sådanne detaljer er ikke synlige med andre sensorer."
UAVSAR er en del af NASAs løbende indsats for at anvende pladsbaserede teknologier, jordbaserede teknikker og komplekse computermodeller for at fremme vores forståelse af jordskælv og jordskælvsprocesser. Radaren fløj over Hispaniola tidligere på året for at studere geologiske processer efter januar's ødelæggende Haiti jordskælv. Dataene giver forskere et grundlæggende sæt af billeder i tilfælde af fremtidige jordskælv. Disse billeder kan derefter kombineres med post-quake-billeder for at måle jorddeformation, bestemme, hvordan slip på fejl distribueres, og lære mere om fejlzoneegenskaber.
UAVSAR tjener også som en flyvende testbed til evaluering af værktøjer og teknologier til fremtidige pladsbaserede radarer, såsom dem, der er planlagt til en NASA-mission, der i øjeblikket er i formulering kaldet Deformation, Ecosystem Structure and Dynamics of Ice, eller DESDynI. Denne mission vil undersøge farer som jordskælv, vulkaner og jordskred samt globale miljøændringer.
