Акустические сигналы, связанные с прохождением проникающего космического излучения через сейсмически напряженную среду
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2020.v74.i3.09Ключевые слова:
мюоны космических лучей, широкие атмосферные ливни, сейсмология, прогноз землетрясенийАннотация
Обнаружены спорадические акустические сигналы, предположительно связанные с процессами сейсмической активности в районе разрушения глубокой земной коры. Была обнаружена статистически значимая временная корреляция между такими сигналами и моментами прохождения мюонов космических лучей высоких энергий. Это обстоятельство подтверждает предположение о возможном триггерном эффекте малой ионизации, создаваемой проникающими частицами глубоко под землей, что может вызвать высвобождение энергии упругой деформации, накопленной на краях сейсмического разлома. В случае подтверждения данный эффект может представлять значительный научный и практический интерес при решении проблем прогноза землетрясения. Такие сложные эксперименты можно провести на Тянь-Шаньской высокогорной научной станции. Станция расположена на высоте 3340м над уровнем моря близ г.Алматы в сейсмически активном регионе. Станция оснащена широкой сетью детекторов для регистрации широких атмосферных ливней космических излучений. Эти ливни являются источником мюонов высокой энергии. Сеть состоит из 72 сцинтилляционных детекторов и занимает площадь 1000 м2. Для обнаружения и регистрация акустических сигналов используется специальный микрофонный датчик высокой чувствительности. Датчик размещается в скважине на глубине 50 м не далеко от оси широких атмосферных ливней. О прохождении мюонной компоненты космических лучей еще можно судить по отклику детекторов нейтронов. Эти детекторы размещены под землей на глубине 20 м водного эквивалента. Была обнаружена статистически значимая корреляция между моментами прохождения мюонов космических лучей высокой энергии и последующим появлением акустических событий.
Библиографические ссылки
2 G. Paparo, G.P. Gregori, R. De Ritis, and A. Taloni, Ann. Geophys., 45(2), 401–416 (2002).
3 X. Lei and S. Ma, Earthq. Sci., 27, 627–646 (2014).
4 H. Jasperson, C. Bolton, P. Johnson, et al, arXiv:1912.06087 [physics.geo-ph] (2019).
5 B. Rouet-Leduc, C. Hulbert, N. Lubbers, et al, Geophys. Res. Lett., 44, 9276–9282 (2017).
6 V.A. Tsarev, Soviet Physics Uspekhi, 28 (10), 940 (1985).
7 V.A. Tsarev and V.A. Chechin, LPI Preprint No. 179 (1988).
8 G.A. Gusev, V.V. Zhukov, G.I. Merzon, et al, Bull. Lebedev Phys. Inst., 38(12), 374–379 (2011).
9 L.I. Vildanova, G.A. Gusev, V.V. Zhukov, et al, Bull. Lebedev Phys. Inst., 40(3), 74–79 (2013).
10 A.P. Chubenko, A.L. Shepetov, V.P. Antonova, et al, Nucl. Instrum. Methods A, 832, 158-178, (2016).
11 V.A. Ryabov, A.M. Almenova, V.P. Antonova, et al, EPJ Web of Conf., 145, 12001 (2017).
12 D.S. Adamov, B.N. Afanasjev, V.V. Arabkin, et al. Phenomenological characteristics of EAS with Ne = 2*105 2 107 obtained by the modern Tien-Shan instal-lation “Hadron”. In Proceedings of the 20th ICRC, Moscow, 5, 460–463 (1987).
13 T. Antoni, W.D. Apel, A.F. Badea, et al, Astropart. Phys., 16, 373-386 (2002).
14 T. Pierog and K. Werner, Phys. Rev. Lett., 101, 171101 (2008).
15 A. Shepetov, A. Chubenko, O. Kryakunova, et al, J. Phys.: Conf. Ser., 1181, 012017 (2019).
16 A.L. Shepetov, T.Kh. Sadykov, K.M. Mukashev, et al, News of the National academy of sciences of the RK, series of geology and technical sciences, 429(3), 47–56 (2018).
17 K.M. Mukashev, T.Kh. Sadykov, V.A. Ryabov, et al, Acta Geophys., 67(4), 1241-1251 (2019).
