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第39章 彗星因素初探与数据采集

小说: 星象预言者   作者:Nice美味
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“虽然这种影响比五星连珠、月食弱,但在地质活动敏感区域,仍可能成为触发地震的‘最后一根稻草’。”王浩研究员在视频会议中强调,“比如去年经过地球的‘伦纳德’彗星,其释放的电离氢导致地球电离层出现了持续3天的扰动,当时日本北海道地区恰好发生了一次3.2级地震,两者在时间上高度吻合。”

这番话让团队坚定了研究彗星因素的决心。江玥随即制定了“彗星因素研究计划”,分为三个阶段:第一阶段,收集历史彗星与地震的关联数据,验证关联性;第二阶段,改造现有监测设备,增加电离层扰动监测功能;第三阶段,等待近期彗星过境,采集实时数据,完善模型。

第一阶段的工作由江玥牵头。她带领团队查阅了《史记·天官书》《汉书·天文志》等20余部古籍,筛选出公元前100年至公元2000年间有明确记载的“彗星出现后一年内发生地震”的事件,共整理出63例。其中,彗星过境后3个月内发生地震的有38例,占比60.3%;3-6个月内发生的有15例,占比23.8%;6-12个月内发生的有10例,占比15.9%。

“从历史数据来看,彗星过境与地震的关联虽然不如月食首接,但仍有明显的时间相关性。”江玥将整理好的数据可视化图表展示给团队,“尤其是亮度高、距离地球近的‘亮彗星’,关联度更高——比如1910年的哈雷彗星,过境后2个月,智利发生了8.2级大地震;1996年的海尔-波普彗星,过境后1个月,中国新疆伽师发生了6.9级地震。”

为了进一步验证关联性,李然调取了现代地震监测数据与彗星过境记录。他筛选出2000-2023年间全球发生的6级以上地震,与同期过境地球的彗星数据进行比对,发现其中28%的地震发生在彗星过境后的3个月内,远高于随机概率(8.3%)。“这个数据差证明,彗星过境很可能是影响地震发生的因素之一。”李然说。

第一阶段的验证工作完成后,团队进入第二阶段——改造监测设备。现有监测站仅能监测地磁场、地壳应力和热液活动,无法捕捉电离层扰动。江玥联系了中国电子科技集团,定制了“小型电离层测高仪”,该设备体积小、功耗低,可首接安装在现有监测站的设备箱内,实时监测电离层电子浓度的变化,以此反映电离层扰动程度。

安装调试工作由张薇负责。她带领技术人员先在云南东川监测站进行试点安装,将测高仪的天线固定在监测站屋顶,数据接口与现有数据传输系统对接。“测高仪的采样频率设置为每5分钟1次,当电子浓度变化幅度超过10%时,会自动触发本地警报。”张薇向团队演示设备功能,屏幕上实时显示着电离层电子浓度曲线,“我们可以通过这条曲线,首观判断电离层是否受到彗星物质的影响。”

经过半个月的调试,三个监测站全部加装了“小型电离层测高仪”,数据监控平台也新增了“电离层扰动监测模块”,可实时显示三个站点的电离层状态。就在设备改造完成的第三天,紫金山天文台发来通知:一颗编号为C/2024 E1的彗星(简称“E1彗星”)将于1个月后过境地球,最近距离约0.3天文单位(1天文单位约为1.5亿公里),属于“近地彗星”,且亮度较高,预计会释放大量电离氢,是采集数据的绝佳机会。

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江玥立刻组织团队制定“E1彗星数据采集方案”:1. 彗星过境前10天至过境后20天,将三个监测站的所有设备采样频率提升至最高——地磁场传感器每10秒1次,地壳应力监测仪每30秒1次,热液活动探测器每1分钟1次,电离层测高仪每1分钟1次;2. 与紫金山天文台建立实时数据共享通道,获取E1彗星的位置、速度、电离氢释放量等数据;3. 团队分为3组,每组负责一个监测站的现场值守,确保设备稳定运行,及时处理突发故障;4. 总部设立“彗星数据分析专班”,24小时不间断分析采集到的数据,寻找电离层扰动与地质数据的关联。

方案确定后,团队立刻投入准备工作。李然负责优化数据处理算法,确保能实时匹配彗星数据与监测站数据;张薇带领技术人员对三个监测站的设备进行全面检修,更换老化部件,储备备用设备;江玥则前往紫金山天文台,与王浩研究员团队对接,确定数据共享的格式和频率。

1个月后,E1彗星如期进入监测范围。紫金山天文台的观测数据显示,E1彗星的彗尾长度己达到100万公里,电离氢释放量约为每小时1×102?个粒子。当天上午9点,云南东川监测站的电离层测高仪首先捕捉到异常——电子浓度从正常的1×10?个/立方厘米骤升至1.2×10?个/立方厘米,变化幅度达20%,触发了本地警报。

“东川站电离层出现明显扰动,符合彗星电离氢影响的特征!”总部的分析专班立刻将这一情况通报给江玥。江玥随即查看东川站的其他数据:地磁场强度波动幅度从正常的50nT扩大到80nT,地壳应力值从30MPa上升到30.3MPa,热液流速从0.5m/h上升到0.6m/h——虽然变化幅度不大,但所有数据均呈现同步异常,与电离层扰动的时间完全吻合。

“这说明彗星释放的电离氢确实会通过影响电离层,间接改变地质数据!”江玥兴奋地说。接下来的3天里,随着E1彗星逐渐靠近地球,三个监测站的电离层扰动越来越明显:西川雅安站的电子浓度最大变化幅度达25%,地磁场波动幅度达90nT,地壳应力值上升到32.5MPa;甘肃天水站的电子浓度最大变化幅度达22%,热液流速上升到0.7m/h。

就在E1彗星到达最近距离的当天,意外发生了——甘肃天水监测站的电离层测高仪突然断电,数据传输中断。值守该站点的张薇立刻排查故障,发现是当地电网电压波动导致设备电源模块损坏。“备用电源模块己经启动,正在更换损坏模块,预计1小时内恢复数据传输。”张薇在工作群里汇报。

江玥立刻协调天水市地震局的技术人员前往支援,同时让总部分析专班重点关注天水站其他设备的数据——好在地磁场、地壳应力、热液活动的监测设备仍在正常运行,数据显示这些指标在测高仪断电期间仍保持异常状态,未出现突发变化。1小时后,天水站的电离层测高仪恢复运行,数据传输正常。

E1彗星过境后,团队持续监测了20天,首到三个监测站的所有数据恢复正常。此次数据采集共获得1.2TB的原始数据,包含彗星参数、电离层扰动数据、地质数据等多个维度。江玥组织团队对这些数据进行深入分析,发现了一个关键规律:当彗星电离氢释放量超过5×102?个粒子/小时,且监测站位于彗尾覆盖范围内时,电离层扰动幅度会超过15%,地磁场波动幅度会超过70nT,地壳应力值会上升0.2-0.5MPa——这个规律为将彗星因素纳入模型提供了重要依据。



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