醫學影像技術揭示了火山下方的真實情況

我們從未見過以前很像這樣。研究人員開發了一種智慧的新型成像技術，使我們能夠以前所未有的細節和深度觀察這些巨大的天然易燃物內部。

來自法國國家科學研究中心（CNRS）和巴黎行星物理研究所（IPGP）的研究團隊借鑒了醫學成像和光學顯微鏡的一些想法，提出了他們的方法。

這是對稱為矩陣成像的現有技術的一種新嘗試，它有助於克服繪製火山地圖的一些困難，例如：沒有太多感測器（稱為地震檢波器）來記錄地震波迴盪在地球上。

當這些波四處波動時，可以透過解釋它們來找出地殼中不同類型的材料和不同類型的佈局。在矩陣成像的幫助下，這種解釋應該會變得更容易。

「火山爆發需要精確監測岩漿壓力和通貨膨脹，以改進預測，」寫研究人員在他們發表的論文中。

“了解深層岩漿儲存對於危險評估至關重要，但對這些系統進行成像具有挑戰性。”

對於測試對象，研究人員選擇了拉蘇弗里耶爾火山在加勒比海的瓜德羅普。研究人員將這個特定地點使用的地震檢波器網路提供的覆蓋範圍描述為「稀疏」。

這種創新方法背後的數學和物理知識相當密集，但本質上，該團隊設計了一種新方法，將多個地震檢波器的數據結合起來，以找出單個地震檢波器無法單獨捕獲的細節。

這項技術成功的部分原因在於減少了因以下原因而發生的失真：地下不同元素的反射，利用所謂的記憶效應對扭曲進行逆向工程，找出原始訊號是什麼。

「利用抗混亂的波相關性，矩陣成像成功地解讀了波的扭曲，以 100 公尺（328 英尺）的分辨率揭示了深達 10 公里（6.2 英里）的 La Soufrière 的內部結構，」寫研究人員。

這項特定研究的啟示包括存在多個複雜層地下，以及這些層與其他深層地質特徵的連結方式。

當然，所有這些額外的數據意味著更好地了解火山內部發生的情況，這意味著能夠更準確地預測何時可能發生噴發 - 潛在的，在世界某些地區。

令人鼓舞的是，不需要額外的感測器，因為矩陣成像可以處理已經存在的數據。研究人員相信他們在這裡使用的方法也可以應用於其他地點。

“因此，矩陣成像可以成為科學家理解和模擬火山系統方式的革命性遊戲規則改變者，”寫研究人員。

該研究發表於通訊 地球與環境。