Hình ảnh vệ tinh Copernicus Sentinel-2 đo độ cao bề mặt biển từ vệ tinh SWOT. (Ảnh: Thomas Monahan)
Những con sóng khổng lồ, một trong số đó cao tới 200m đã tràn vào Vịnh Dickson ở Đông Greenland và rung chuyển liên tục trong chín ngày vào tháng 9 năm 2023, tạo ra những đợt sóng địa chấn vang vọng khắp lớp vỏ hành tinh.
Sông băng tan chảy là nguyên nhân?
Tín hiệu ban đầu là một bí ẩn đối với các nhà khoa học , nhưng hình ảnh mặt đất và vệ tinh đã lần ra thủ phạm có khả năng là lở đất ở vịnh hẹp. Những trận lở đất này đã giải phóng những con sóng, được gọi là seiches, sau khi một sông băng tan chảy do biến đổi khí hậu gây ra phía sau vịnh hẹp. Tuy nhiên, không có bằng chứng trực tiếp nào về những seiches này được tìm thấy.
Bây giờ, lý thuyết này đã được xác nhận bởi một vệ tinh mới theo dõi nước trên bề mặt đại dương. Những phát hiện này vừa được công bố trên tạp chí Nature Communications .
"Biến đổi khí hậu đang tạo ra những điều cực đoan mới, chưa từng thấy", tác giả chính của nghiên cứu Thomas Monahan , sinh viên tốt nghiệp ngành khoa học kỹ thuật tại Đại học Oxford, Anh cho biết. "Những điều cực đoan này đang thay đổi nhanh nhất ở những vùng xa xôi, chẳng hạn như Bắc Cực, nơi khả năng đo lường chúng bằng các cảm biến vật lý của chúng ta bị hạn chế. Nghiên cứu này cho thấy cách chúng ta có thể tận dụng thế hệ công nghệ quan sát Trái đất vệ tinh tiếp theo để nghiên cứu các quá trình này".
Thông thường, các nhà khoa học nghiên cứu chuyển động của sóng thần bằng phương pháp đo độ cao vệ tinh, trong đó các xung radar được gửi đến bề mặt đại dương từ quỹ đạo để đo độ cao của sóng dựa trên thời gian các xung này phản hồi.
Nhưng vì vệ tinh có khoảng cách phủ sóng dài và các thiết bị của chúng chỉ có thể đo những gì bên dưới chúng nên chúng không thể đo được sự khác biệt về độ cao của nước ở những khu vực hạn chế như bên trong vịnh hẹp.
Vệ tinh Địa hình nước mặt và đại dương (SWOT)
Để xác nhận sự tồn tại của seiches, các nhà khoa học đã chuyển sang dữ liệu được thu thập bởi vệ tinh Địa hình nước mặt và đại dương (SWOT) mới, một dự án chung của NASA và CNES, cơ quan vũ trụ của Pháp. Được phóng vào tháng 12 năm 2022, vệ tinh này sử dụng một thiết bị gọi là Giao thoa kế radar băng tần Ka (KaRIn) để lập bản đồ 90% lượng nước trên bề mặt đại dương.
KaRIn hoạt động bằng cách sử dụng hai ăng-ten gắn trên một cần trục ở mỗi bên vệ tinh để xác định tín hiệu phản hồi của xung radar với độ chính xác chưa từng có, đo mực nước với độ phân giải lên tới 2,5 m dọc theo một cung tròn dài 50 km.
Dữ liệu SWOT được lấy trên vịnh hẹp trong hai trận sóng thần lớn đã tiết lộ hai sườn dốc ngang kênh di chuyển theo hướng ngược nhau giữa nó, xác nhận sự hiện diện của chúng. Các quan sát địa chấn được thực hiện cách xa hàng nghìn dặm, cùng với các chỉ số thời tiết và thủy triều, giúp các nhà nghiên cứu tái tạo lại các con sóng và liên kết chúng một cách thuyết phục với các tín hiệu địa chấn bí ẩn.
Đồng tác giả Thomas Adcock, giáo sư khoa học kỹ thuật tại Đại học Oxford, cho biết: "Nghiên cứu này là một ví dụ về cách dữ liệu vệ tinh thế hệ tiếp theo có thể giải quyết các hiện tượng vẫn còn là bí ẩn trong quá khứ. Chúng ta sẽ có thể có được những hiểu biết mới về các hiện tượng cực đoan của đại dương như sóng thần, bão dâng và sóng thần bất thường".
