La sonda GOCE, il primo sismometro orbitante in grado di rilevare i terremoti

Il satellite GOCE dell'ESA ha rilevato le onde sonore del terremoto che ha colpito il Giappone l'11 marzo del 2011, Video. All'altitudine orbitale in cui naviga GOCE, la concentrazione delle molecole d'aria è molto bassa, per cui le onde sonore provenienti dal terreno vengono notevolmente amplificate. Le variazioni della densità dell'aria causate dal terremoto misurate dal GOCE, sono state combinate con un modello numerico per mostrare la propagazione delle onde a bassa frequenza degli infrasuoni. Copyright ESA/IRAP/CNES/TU Delft/HTG/Planetary Visions. Riferimento: Earthquake Felt by GOCE

Progettato per avere una resistenza estremamente bassa anche nell'atmosfera rarefatta a 260 chilometri di altitudine, la sonda GOCE ha rilevato le onde acustiche del terremoto di Tohoku del 2011.

Il terremoto che ha scosso nel 2011 Tohoku in Giappone, è stato così potente che il suo rombo é stato 'sentito' dallo spazio. Gli scienziati francesi e dei Paesi Bassi hanno scoperto che le onde sonore del sisma hanno raggiunto il satellite orbitante posto a 260 chilometri sopra la Terra.
I terremoti fanno risuonare la Terra come se fosse un 'grande subwoofer', generando delle onde sismiche che viaggiano attraverso la Terra e, in misura minore, delle onde acustiche che viaggiano attraverso l'aria. Sebbene siano stati sentiti dei fragorosi boati dopo alcuni piccoli terremoti - come quelli che si sono verificati a Spokane, Washington, nel 2001 - queste onde di solito sono così in profondità che rientrano nella categoria degli 'infrasuoni', per cui non possono essere percepite dagli esseri umani. (Gli strumenti in grado di rilevare gli infrasuoni costituiscono una componente essenziale di una rete globale costruita in modo da far rispettare il (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty). Durante il terremoto di Tohoku e il conseguente tsunami - che insieme causarono circa 15.000 morti - vari strumenti, tra cui i satelliti GPS, rilevarono delle onde che si propagarono attraverso gli elettroni della ionosfera, sovrapponendosi agli ioni in una zona dell'atmosfera elettricamente neutra situata tra gli 80-600 km sopra la superficie terrestre. L'effetto, raccolto mediante dei segnali radio, determinò la spinta degli elettroni, da parte degli ioni vicini, che a loro volta propagarono un'onda di infrasuoni nella zona neutra dell'atmosfera. Raphael Garcia, un fisico dell'Università di Tolosa in Francia, e i suoi colleghi, hanno deciso di constatare l'esistenza di prove dirette di questa ondata di infrasuoni verificando i dati satellitari, alla ricerca di segnali di accelerazioni verticali, che sarebbero causate dalle onde di infrasuoni. La soluzione a questo problema é stata offerta dalla rilevazione del campo di gravità, in condizioni normali, da parte dello strumento 'Ocean Explorer (GOCE)'. GOCE orbita attorno alla Terra ad un'altitudine di 260 chilometri ed è stato progettato dall'Agenzia Spaziale Europea per monitorare le piccole variazioni di gravità sulla superficie terrestre con sei accelerometri. Garcia e i suoi colleghi hanno usato un modello al computer per filtrare la dinamica atmosferica, per capire i movimenti delle onde gravitazionali provenienti dalla regione polare, che non erano legate agli infrasuoni determinati dal terremoto. I risultati, pubblicati su Geophysical Research Letters, descrivono le rilevazioni di segnali evidenti degli infrasuoni causati dal terremoto di Tohoku. GOCE ha rilevato un'onda acustica con una frequenza di 14 milliHertz (mHz) circa mezz'ora dopo il terremoto, e un altra di circa 6 mHz un'ora dopo. In effetti, la rivelazione rende GOCE il primo sismometro orbitante. Il lavoro estende la possibilità, ai satelliti dedicati alla rilevazione di eventi sismici, di monitorare i terremoti in luoghi remoti, come ad esempio nel centro di un oceano. I satelliti di questo tipo potrebbero anche aiutare a monitorare i test effettuati per le testate nucleari, anche se sono rilasciate energie sismiche inferiori -  M.3 per un tipico test nucleare, rispetto alla M.9 misurata nel terremoto di Tohoku. Riferimento: Nature - Earthquake Detected from Space.