意大利格兰萨索国家实验室(LNGS)曾于2023年8月14日至15日夜间记录到一声巨响,其成因长期成谜。如今,由意大利国家核物理研究所(INFN)、国家地球物理与火山研究所(INGV)以及比萨大学、拉奎拉大学和罗马萨皮恩扎大学组成的联合研究团队,终于通过科学分析揭开了这一现象的面纱。相关研究成果已发表于《科学报告》期刊。
研究证实,该轰鸣声源于格兰萨索山地下含水层的水压变化。研究人员利用先进的地表与地下监测设备数据,发现含水层内水压的显著上升触发了特定地质过程,最终导致声音产生。这一发现不仅解释了历史谜题,更为复杂地质环境下的含水层监测开辟了新路径。
格兰萨索山主要由石灰岩构成,是意大利中南部最大的破碎碳酸盐岩含水层之一。该区域因降雨侵蚀碳酸钙岩石以及地壳活动产生的大量裂隙,形成了独特的喀斯特地貌,极利于雨水渗透。地表雨水主要在皇帝营地(Campo dell'Imperatore)区域渗入地下,随后流入深层含水层,最终涌出形成众多泉源。早在轰鸣发生前三个月,监测仪器便已记录到该区域地下水量及压力的异常波动,这很可能与春季充沛的降雨有关。
格兰萨索国家实验室主任埃齐奥·普雷维塔利指出,2023年8月的轰鸣并非孤立事件。这座山脉经常“发声”,其产生的巨大声响使地下实验室的实验厅成为天然共鸣箱。这种声音通常与浅层地震、滑坡或喀斯特含水层中的湍流运动相关联。
研究人员能够精准定位轰鸣成因,得益于对事件发生前、中、后海量数据的综合分析。关键线索在于,当轰鸣被高频地震台站和实验室内的声学传感器捕捉时,地下水位压力监测仪也记录了异常数据。此外,位于实验室运行十年的“GINGER”激光陀螺仪发挥了关键作用。该设备旨在测量地球自转速度的微小变化,此次却展现出前所未有的灵敏度,成功捕捉到了含水层内部的运动,而这些运动并未被传统地震仪记录。未来,GINGER设备将得到进一步优化,不仅用于研究格兰萨索地质,还将应用于其他地质背景下的地震事件监测。
