Miony pomocne w wykrywaniu tsunami

Miony to wysokoenergetyczne cząstki elementarne, które cały czas bombardują ziemską atmosferę i z łatwością przechodzą nawet przez masywne obiekty. Detektory zainstalowane wzdłuż tunelu w Zatoce Tokijskiej mierzą poziom cząstek przechodzących przez morze nad nimi. Dzięki temu można określić zmiany objętości wody nad tunelem i wykryć potencjalne tsunami.
TS-HKMSDD
TS-HKMSDD

Przez każdą minutę przez nasze ciało przechodzi 100 000 mionów. Są one jednak całkowicie nieszkodliwe, a wręcz mogą być użyteczne. Zespół prof. Hiroyuki Tanaki z Uniwersytetu Tokijskiego przez długi czas poszukiwał zastosowania dla mionów. Okazało się, że mogą one być cenne do obserwacji wnętrz wulkanów, a nawet do wykrywania śladów niedawnych trzęsień ziemi. Prof. Tanaka twierdzi, że miony mogą być użyteczne w badaniach nad tsunami.

Czytaj też: Niewidzialne trzęsienie wywołało tsunami. Naukowcy na tropie zagadki

Pomysł ten zrodził się w 2021 r., kiedy to Japonii zbliżał się tajfun, który spowodował tsunami. Były one co prawda dość łagodne, ale na przestrzeni dziejów tsunami wielokrotnie doprowadzały do katastrof w obszarach przybrzeżnych Japonii. Naukowcy zauważyli, że miony obecne w ziemskiej atmosferze zostały nieco inaczej rozproszone przez dodatkową objętość wody. Ilość mionów przechodzących przez Zatokę Tokijską zmienił się wraz z pojawieniem się fal tsunami.

Tokyo-bay Seafloor Hyper KiloMetric Submarine Deep Detector (TS-HKMSDD) jest pierwszym na świecie podwodnym obserwatorium mionów, które wykryło zmienną aktywność mionów podczas tsunami. Zmienność ta odpowiada falowaniu oceanu, które zostało zmierzone innymi metodami. Połączenie tych odczytów oznacza, że możemy wykorzystać dane mionograficzne do dokładnego modelowania zmian poziomu morza, omijając inne metody, które mają swoje wady.Prof. Hiroyuki Tanaka

TS-HKMSDD nie ulega fizycznemu zużyciu, gdyż nie ma ruchomych części. Co więcej, dane pochodzące z tego instrumentu są pozyskiwane w czasie rzeczywistym i cechują się wysoką dokładnością – mogą posłużyć jako system wczesnego ostrzegania przez tsunami.

Dzięki sukcesowi, jaki odnieśliśmy w takich wczesnych testach, podobne systemy są już testowane w Wielkiej Brytanii i Finlandii. Oczywiście takie przedsięwzięcie wiąże się z wyzwaniami, a instalacja delikatnych przyrządów w ruchliwym tunelu może być trudna. Jesteśmy jednak wdzięczni za współpracę agencjom odpowiedzialnym za tunel pod Zatoką Tokijską. Według mojej najlepszej wiedzy, tunel ten jest obecnie pierwszą czynną drogą krajową na świecie, która została zdefiniowana jako laboratorium.Prof. Hiroyuki Tanaka

Naukowcy planują rozszerzyć zakres wykorzystania mionów do przewidywania innych ekstremalnych zjawisk meteorologicznych.