Lần đầu tiên trong ngành khoa học, máy dò tia vũ trụ phát hiện ra sóng thần ở Nhật Bản

Thứ Sáu 22/04/2022 | 0:00 Sáng

Tất cả chúng ta đều nhận thức được tác động tàn khốc mà sóng thần có thể gây ra, điều này đã thôi thúc giới khoa học cải tiến các biện pháp giúp phát hiện thảm hoạ này.

Một nghiên cứu mới chỉ ra giải pháp giúp phát hiện sóng thần, theo dõi các hạt muon.

Muon là các hạt cơ bản có năng lượng cao, được tạo ra khi các tia vũ trụ từ không gian chiếu xuống. Các hạt này ở khắp nơi trong bầu khí quyển và có thể đi qua gần như mọi thứ một cách vô hại, kể cả cơ thể con người.

Khoảng 100,000 hạt có thể đi qua cơ thể người chỉ trong vài giây. Điều quan trọng là đường đi của chúng có thể bị dịch chuyển rất ít bởi các lực tự nhiên lớn, bao gồm cả sóng thần.
Để phát hiện chuyển động của hạt muon, con người cần công cụ cực kỳ nhạy, ví dụ như máy dò TS-HKMSDD ở vịnh Tokyo. Thiết bị này được lắp bên trong đường hầm cao tốc Tokyo Bay Aqua-Line.

TS-HKMSSD đã vinh dự lần đầu tiên phát hiện ra sóng thần qua các hạt muon dao động. Quan trọng từ quan điểm của các cảnh báo trước đó, việc phát hiện xảy ra theo thời gian thực và được chứng minh là có độ chính xác cao.

Những phương pháp khác gồm máy đo thuỷ triều, phao nổi, ảnh vệ tinh chụp từ trên cao và nhiều loại cảm biến khác nhau trên biển. Tuy nhiên, phương pháp theo dõi muon hứa hẹn sẽ nhanh hơn, rẻ hơn và dễ bảo trì hơn những phương pháp kể trên.

Nghiên cứu mới phác thảo cách hệ thống TS-HKMSDD phát hiện một trận sóng thần nhẹ quét qua vịnh Tokyo vào tháng 9/2021, do một cơn bão tiến đến Nhật Bản từ phía Nam. Khi đại dương dao động, số lượng hạt muon thay đổi nhẹ, phân tán theo thể tích nước.

Hiện TS-HKMSSD đã chứng minh rằng có thể phát hiện những sự dịch chuyển của hạt muon này. Nhóm nghiên cứu đề xuất lắp đặt các thiết bị tương tự TS-HKMSSD trong những đường hầm khác ở khu vực có nguy cơ xảy ra sóng thần, và được sử dụng cùng các thiết bị như máy đo thuỷ triều, trở thành một phần của hệ thống cảnh báo sớm.

Tanaka cho biết: ”Nhờ thành công từ những thử nghiệm ban đầu như thế này mà một số hệ thống tương tự cũng được thử nghiệm ở Anh và Phần Lan”.

Các máy dò muon tạo nên hệ thống TS-HKMSSD thực sự khá nhỏ, chỉ dài khoảng 2m.

Hiện tại 20 máy dò như vậy được đặt dọc theo đường hầm dưới vịnh Tokyo, cùng làm việc để tạo ra hệ thống tổng thể.

Ngoài việc phát hiện những đợt sóng thần đang đến, một hệ thống như vậy có thể sử dụng để tìm kiếm trữ lượng khí đốt tự nhiên và phát hiện các dạng động đất. Hiện tại, các nhà nghiên cứu rất vui mừng khi sử dụng được TS-HKMSSD như một máy dò sóng thần chính xác.