এক মিলিয়ন মানুষের উপরে 11,000 ফুট উঁচুতে, মাউন্ট এটনা পৃথিবীর সবচেয়ে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পর্যবেক্ষণ করা আগ্নেয়গিরিগুলির মধ্যে একটি। শত শত সেন্সর এর ফ্ল্যাঙ্কে বিন্দু বিন্দু, এবং সঙ্গত কারণে: এটি ইউরোপের সবচেয়ে সক্রিয় আগ্নেয়গিরি, পর্যায়ক্রমে লাভা এবং বিশাল আবর্জনা ছড়ায় যা স্থল সমতল এবং সাধারণত এর ছায়ায় বসবাসকারীদের জীবনকে দুর্বিষহ করে তোলে।
কিন্তু এখন বিজ্ঞানীরা একটি অসম্ভাব্য নতুন নজরদারি যন্ত্রের সাহায্যে Etna-এ গুপ্তচরবৃত্তি করছেন: ফাইবার-অপটিক কেবল, যেমন আপনার কাছে ইন্টারনেট নিয়ে আসে। গত সপ্তাহে নেচার কমিউনিকেশনস জার্নালে লিখেছেন গবেষকরা বর্ণিত প্রচলিত সেন্সর মিস করা সিসমিক সিগন্যাল তুলতে তারা কীভাবে ডিস্ট্রিবিউটেড অ্যাকোস্টিক সেন্সিং বা DAS নামে পরিচিত একটি কৌশল ব্যবহার করেছিল। এটি ইতালির আশেপাশের অংশের লোকেরা যে প্রাথমিক সতর্কতা ব্যবস্থার উপর নির্ভর করে তা উন্নত করতে সাহায্য করতে পারে। বিশ্বজুড়ে আরও লক্ষ লক্ষ সক্রিয় আগ্নেয়গিরির করুণায় রয়েছে, যা বিশৃঙ্খলা সৃষ্টি করে তা হোক না কেন বড় বা ছোট.
DAS একটি বড় উপায়ে বিজ্ঞানকে (দুঃখিত) কাঁপছে। 1990-এর দশকে যখন ইন্টারনেটের প্রসার ঘটছিল, টেলিকমগুলি তাদের প্রয়োজনের চেয়ে বেশি ফাইবার-অপটিক কেবল স্থাপন করে, কারণ উপাদানটি নিজেই এটিকে সমাধিস্থ করার জন্য প্রয়োজনীয় শ্রমের তুলনায় সস্তা ছিল। সেই অতিরিক্ত তারটি অব্যবহৃত বা “অন্ধকার” থেকে যায় এবং বিজ্ঞানীরা DAS পরীক্ষা চালানোর জন্য এটি ভাড়া নিতে পারেন। প্রকৌশলীরা ভূমির বিকৃতি পর্যবেক্ষণ করতে এটি ব্যবহার করেন, ভূ-পদার্থবিদরা এটি ব্যবহার করেন অধ্যয়ন বিষয়এবং জীববিজ্ঞানীরা এমনকি পানির নিচের তারগুলি ব্যবহার করছেন তিমির ডাকের কম্পন.
ফাইবার অপটিক্স আলোর স্পন্দন হিসাবে বিন্দু A থেকে বি বিন্দুতে সংকেত পরিবহন করে কাজ করে। কিন্তু যদি ভূমিকম্পের কারণে কেবলটি বিঘ্নিত হয়, তবে সেই আলোর একটি ক্ষুদ্র পরিমাণ উৎসে ফিরে আসে। এটি পরিমাপ করার জন্য, বিজ্ঞানীরা একটি “প্রশ্নকারী” ব্যবহার করেন, যা ফাইবারগুলির মধ্য দিয়ে একটি লেজার জ্বালিয়ে দেয় এবং যা ফিরে আসে তা বিশ্লেষণ করে। যেহেতু গবেষকরা আলোর গতি জানেন, তাই তারা তারের বরাবর বিভিন্ন দৈর্ঘ্যে ব্যাঘাত নির্ণয় করতে পারেন: 60 ফুট দূরে কিছু ঘটলে আলো ফিরে আসবে যা 50 ফুটে ঘটছে এমন কিছুর চেয়ে প্রশ্নকর্তার কাছে পৌঁছাতে কিছুটা বেশি সময় নেয়।
এই পরিমাপ হয় সংবেদনশীল. উদাহরণস্বরূপ, 2020 সালের বসন্তে, COVID-19 লকডাউনের প্রথম দিনগুলিতে, পেনসিলভানিয়া স্টেট ইউনিভার্সিটির বিজ্ঞানীরা তাদের ক্যাম্পাসের সমাহিত অন্ধকার ফাইবার অপটিক্স ব্যবহার করে পথচারী এবং যানবাহন চলাচল হিসাবে পর্যবেক্ষণ করেছিলেন ক্ষয়প্রাপ্ত এবং আবার কুড়ান. তারা এমনকি কম্পনের ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা উপরোক্ত ভূগর্ভস্থ ব্যাঘাতের উত্স বলতে পারে: একটি মানুষের পদচিহ্ন 1 থেকে 5 হার্টজের মধ্যে, যেখানে গাড়ির ট্র্যাফিক 40 থেকে 50 হার্টজ।
এই নতুন গবেষণা একই ধারণার উপর কেন্দ্র করে, শুধুমাত্র এই বিজ্ঞানীরা এটি একটি সক্রিয় আগ্নেয়গিরিতে করেছিলেন। যেহেতু টেলিকমগুলি কখনই মাউন্ট এটনাতে ফাইবার অপটিক্স স্থাপনের জন্য বিরক্ত করেনি, গবেষকরা এক ফুটেরও কম গভীরে তিন-চতুর্থাংশ মাইল দীর্ঘ খাদ খনন করেছিলেন এবং আগ্নেয়গিরির রিম থেকে দূরে নয়, তাদের নিজস্ব কবর দিয়েছিলেন।
উপরের ছবিতে, আপনি দেখতে পাচ্ছেন কিভাবে ফাইবার-অপ্টিক কেবলটি অবস্থিত ছিল, এর দুটি শাখা সাদা এবং কালো রঙে বর্ণিত হয়েছে। (লাল এবং হলুদ রেখাগুলি ফল্ট।) কেবল লাইনের সাথে চলমান বিন্দুগুলি এমন দাগ যেখানে বিজ্ঞানীদের প্রচলিত সেন্সর ছিল, যেমন সিসমোমিটার, যা গতিবিধি সনাক্ত করতে পেন্ডুলাম ব্যবহার করে এবং জিওফোন, যা স্থল আন্দোলনকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে। কারণ এই সেন্সরগুলি এবং তারগুলি সেই স্পটগুলিতে – C666, C667, এবং আরও কিছুতে colocated ছিল – গবেষকরা তুলনা করতে পারেন যে বিভিন্ন কৌশলগুলি কীভাবে কার্যকলাপ পর্যবেক্ষণ করছে।
উপরের চিত্রটি দেখায় যে সেপ্টেম্বর 2018 এ একটি আগ্নেয়গিরির বিস্ফোরণ (পূর্ণ-অগ্ন্যুৎপাত নয়) DAS নেটওয়ার্কের মতো দেখতে কেমন ছিল৷ সেন্সিং স্টেশনগুলি গ্রাফিকের শীর্ষে উল্লেখ করা হয়েছে। লাল এবং নীল তারের দৈর্ঘ্য বরাবর প্রতি ছয় ফুটের জন্য একটি নির্দিষ্ট সময়ে বিকৃতি বা “স্ট্রেন রেট” নির্দেশ করে যেখানে তারটি লম্বা হয় বা সংকুচিত হয়। জার্মান রিসার্চ সেন্টার ফর জিওসায়েন্সেস অ্যান্ড টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটি বার্লিনের একজন ভূ-বিজ্ঞানী শার্লট ক্রাউকজিক বলেছেন, “তাই যদি তারেরটি নিজেই বলা হয়, প্রসারিত বা সংকুচিত হয়, তাহলে আমরা তা সংকেতগুলিতে দেখতে পাই।” কাজ “অন্যান্য সমস্ত সিসমিক সরঞ্জামের সাথে, আমরা তা করি না। আমরা পৃষ্ঠের ত্বরণ বা এই জাতীয় জিনিসগুলি পরিমাপ করি।
C671-এ গাঢ় উল্লম্ব লাল এবং নীল ব্যান্ডটি লক্ষ্য করুন, যা সিগন্যালের প্রশস্ততা বৃদ্ধি। আপনি যদি মানচিত্রের দিকে ফিরে তাকান, আপনি দেখতে পাবেন যে C671 ঠিক একটি ত্রুটির উপর বসে আছে। “এটি সম্ভবত এমন একটি এলাকা যেখানে মাটির ঘনত্ব এবং বেগ ভিন্ন,” জার্মান গবেষণা কেন্দ্রের জিওসায়েন্সেসের ভূ-বিজ্ঞানী ফিলিপ জসেট বলেছেন, গবেষণাপত্রের প্রধান লেখক৷ এটি পরিবর্তন করে যে কীভাবে শক্তি পৃথিবীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং পরবর্তীকালে কীভাবে DAS ঘটনাটি পড়ে।
