Os cientistas sabem há muito tempo que terremotos podem fazer com que a Terra vibre por longos períodos de tempo. Contudo, em 1998, uma equipe de pesquisa descobriu que a Terra também gera constantemente um sinal vibracional de baixa frequência na ausência de terremotos.

Desde então, sismólogos propuseram diferentes teorias para explicar a existência desta vibração contínua, de distúrbios atmosféricos a ondas do mar que se movem sobre o fundo do mar. Eles também mediram a vibração usando sismômetros em terra, mas ainda não tinha medido com sucesso no fundo do mar, o que poderia ajudar os cientistas a quantificar melhor as fontes das vibrações.

Agora, usando instrumentos sísmicos no fundo do oceano, os pesquisadores quantificaram com sucesso o "zumbido" vibracional da Terra. Um novo estudo publicado em Cartas de pesquisa geofísica , um jornal da American Geophysical Union, determinou no fundo do oceano as frequências nas quais a Terra vibra naturalmente, e confirmou a viabilidade do uso de instrumentos oceânicos para estudar o zumbido.

Capturar o zumbido no fundo do oceano pode fornecer novos insights sobre a magnitude da fonte, de acordo com Martha Deen, um geofísico do Instituto de Física da Terra de Paris, França e principal autor do novo estudo.

Adicionalmente, as novas descobertas poderiam ser usadas para mapear o interior da Terra com mais detalhes e precisão. Incluir o zumbido dos sismômetros no fundo do mar pode dar uma imagem geral melhor do que usar apenas sismômetros terrestres, aumentando a cobertura de dados em grandes áreas descobertas, Deen disse.

"A Terra está em constante movimento, e queríamos observar esses movimentos porque o campo poderia se beneficiar de ter mais dados, " ela disse.

Capturando o zumbido

A nova pesquisa examinou as oscilações livres permanentes da Terra:sinais sísmicos de baixa frequência que só podem ser medidos com instrumentos sensíveis. A vibração causada por esses sinais está constantemente presente no solo, e é observável na ausência de terremotos.

Um estudo anterior publicado em Cartas de pesquisa geofísica demonstraram que o movimento das ondas do mar sobre as plataformas continentais é responsável por gerar grande parte do sinal, e forneceu a primeira modelagem quantitativa do zumbido em um ano. Outra pesquisa sugeriu turbulência atmosférica como fonte do sinal, mas este mecanismo só pode explicar parte da vibração.

A maioria das pesquisas existentes sobre o sinal de zumbido examinou-o com sucesso usando sismômetros localizados em terra, não no fundo do oceano. A coleta de dados precisos de sismômetros abaixo da superfície do oceano foi considerada impraticável porque as ondas do oceano e as correntes do fundo do mar geram grandes quantidades de ruído ambiente.

Contudo, 70 por cento da superfície da Terra é coberta por água, portanto, ser capaz de medir o zumbido no fundo do mar permitiria aos cientistas analisar o fenômeno usando dados de todo o globo, Deen disse.

No novo estudo, os pesquisadores primeiro coletaram dados sísmicos de 57 estações sismográficas localizadas no fundo do Oceano Índico, a leste de Madagascar. Essas estações foram implantadas de 2012 a 2013 como parte de um estudo anterior publicado em Eos, que foi projetado para criar imagens de pontos quentes intraplaca vulcânicos.

Os autores selecionaram dados sísmicos das duas estações com a mais alta qualidade de dados, e certificou-se de corrigir o sinal gerado por qualquer terremoto. Eles então aplicaram uma combinação de técnicas para remover a interferência das ondas de infragravidade do oceano, correntes e falhas eletrônicas, e foram capazes de reduzir o nível de ruído para aproximadamente o mesmo nível de uma estação terrestre silenciosa.

Como Deen e seus colegas foram capazes de explicar essas fontes de interferência, os pesquisadores conseguiram capturar o zumbido usando sismômetros no fundo do oceano.

O estudo determinou os picos de vibração natural da Terra em várias frequências entre 2,9 e 4,5 milihertz. Essas vibrações não podem ser ouvidas pelas pessoas porque têm aproximadamente 10 anos, 000 vezes menor do que o limiar de audição inferior do ouvido humano, que é 20 hertz.

Os autores também compararam a magnitude do sinal de zumbido observado com as medições de uma estação terrestre na Argélia, e descobriu que ambos os sinais têm uma amplitude semelhante.

Deen e seus co-autores acreditam que outros pesquisadores podem aplicar suas descobertas para modelar melhor a estrutura do interior da Terra. Os cientistas tradicionalmente examinam o interior usando ondas sísmicas geradas por terremotos, mas isso só funciona em momentos específicos e em áreas onde terremotos comumente ocorrem. Usar o sinal de zumbido como fonte de ondas sísmicas evitaria esse problema porque o zumbido é gerado continuamente em muitas áreas do continente oceânico na superfície do planeta.

A combinação de dados de sismômetros terrestres e oceânicos oferece aos sismólogos uma imagem mais completa de todo o sinal de zumbido em comparação com o uso de estações terrestres sozinhas, de acordo com Deen. O aumento da densidade de possíveis pontos de dados melhoraria a resolução da imagem e poderia ajudar os cientistas a mapear melhor o interior da Terra em até 500 quilômetros (310 milhas), ela disse.

Esta história foi republicada por cortesia de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), uma comunidade de blogs de ciência espacial e terrestre, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.