Connaître la magnitude des séismes en observant l’atmosphère !
Une étude, publiée dans la revue Nature - Scientific Reports du 24 janvier 2018, et signée par Giovanni Occhipinti (de l'équipe de planétologie et sciences spatiales, également membre junior de l’Institut Universitaire de France) et deux étudiants en thèse de l’IPGP, Florent Aden-Antoniow et Aurélien Bablet, introduit une nouvelle magnitude, Mi (magnitude ionosphérique), capable de transformer les oscillations des couches ionisées de la haute atmosphère détectées par des radars du CEA et de l’ONERA en informations sismiques.
Charles Richter et l'équation de la magnitude (montage photo).
Date de publication : 26/01/2018
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Planétologie et sciences spatiales
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À la suite d’un séisme, l’atmosphère vibre avec la Terre, en connaissant les propriétés physiques de cette vibration, on peut la reconvertir en mouvement du sol et transformer ainsi les radars en « sismomètres atmosphériques » qui pourraient à l’avenir couvrir des zones océaniques inaccessibles aux sismomètres classiques et donner une meilleure connaissance de la Terre.
Introduite en 1935 par Charles Richter afin d’uniformiser les mesures de 7 sismomètres du laboratoire de sismologie du sud de Californie à Pasadena, la magnitude ML, n’avait pour but, à l’époque, que de mesurer et d’estimer localement l’intensité des événements sismiques californiens (L pour Local dans ML). La magnitude locale ML a été étendue l’année suivante, en 1936, à l’ensemble de la surface de la Terre, par Beno Guttemberg et Charles Richter, en introduisant la magnitude MS -une magnitude estimée en mesurant les ondes de surface (S pour « surface wave ») générées par un séisme et détectables même à grande distance de l’épicentre.
L’estimation de la magnitude d’un séisme a beaucoup évolué au cours de l’histoire de la sismologie mais a toujours été limitée à l’utilisation d’observations sismiques faites à la surface de la Terre. Avec la magnitude ionosphérique Mi, on franchit cette limite et on élargit le champs de vision de la sismologie sur Terre (en y ajoutant l’atmosphere), mais aussi pour d’autres planètes ! Observer l’atmosphère de Vénus pourrait ainsi donner des informations sur la sismicité de la planète, dont les conditions à la surface sont trop hostiles pour la survie d’un sismomètre.
Aujourd’hui l’IPGP explore et propose, avec le soutien du CNES et de la NASA, des idées de satellites pour sonder l’atmosphère de la Terre et de Vénus et ainsi multiplier les observables sismiques et améliorer également l’alerte tsunami.
Réf : Occhipinti, G., F. Aden-Antoniow, A. Bablet, T. Farges, J.-P. Molinie, Surface waves magnitude estimation from ionospheric signature of Rayleigh waves measured by Doppler sounder and OTH radar, Scientific Report. Published the 24th January 2018 – https://www.nature.com/articles/s41598-018-19305-1
