Hvordan fungerer en GPS-sender for å studere platebevegelser?

Det ytre laget av jorden består av tektoniske plater som samhandler med hverandre ved sine grenser. Bevegelsene til disse platene kan måles ved hjelp av GPS. Mens vi bruker GPS i telefonene og bilene våre, er vi stort sett ikke klar over hvordan det fungerer. GPS bruker et system av satellitter for å triangulere posisjonen til en mottaker hvor som helst på jorden. Ved å bruke et nettverk av mottakere nær plategrensene, kan forskere veldig nøyaktig bestemme hvordan platene oppfører seg.

GPS står for Global Positioning System. I følge Incorporated Research Institutions for Seismology består et GPS-system av et nettverk av 24 satellitter og minst en mottaker. Hver satellitt består av en veldig nøyaktig atomur, en radiosender og en datamaskin. Hver satellitt kretser rundt 20.000 kilometer (12.500 miles) over overflaten. Den sender stadig sin posisjon og tid. Den bakkebaserte mottakeren må "se" minst tre satellitter for å oppnå en triangulert posisjon. Jo flere satellitter mottakeren kan bruke til å triangulere, jo mer nøyaktig blir beregningen. En håndholdt GPS-mottaker har en nøyaktighet på omtrent 10 til 20 meter. Med et forankret system kan nøyaktigheten være i millimeter. De mest nøyaktige GPS-mottakerne er nøyaktige i et riskorn.

Forskere lager store nettverk av GPS-mottakere for det meste nær plategrensene. Hvis du så en av disse mottakerne, ville du sannsynligvis ikke tenkt mye på det. De har generelt et lite gjerde for beskyttelse og et solcellepanel for å drive dem. De plasseres på grunnfjellet hvis det er mulig. De kan også være trådløse, så de vil også ha en liten antenne. De moderne GPS-mottakerne som brukes av forskere er nesten sanntid, og bevegelse kan sees på sekunder tilbake på laboratoriet.

Platebevegelser oppdaget av GPS støtter platetektonisk teori. Platene beveger seg omtrent like raskt som neglene dine vokser. Plater spres fra hverandre ved havrygger og konvergerer ved subduksjonssoner. Plater glir ved hverandre ved transformasjonsgrenser. Kollisjon, som i Himalaya, registreres nøyaktig. Ved San Andreas-feilen kryper stillehavs-tektonisk plate i nordvestlig retning langs den nordamerikanske platen. På grunn av GPS-teknologi vet vi at krypehastigheten ved San Andreas-feilen er omtrent 28 til 34 millimeter, eller a litt over 1 tomme per år, ifølge Nature-artikkelen "Low Strength of Deep San Andreas Fault Gouge From SAFOD Kjerne."

Forskere kan mer nøyaktig lokalisere og forstå jordskjelv ved hjelp av GPS-data. De kan til og med bidra til å skape tidlige varslingssystemer for jordskjelv, ifølge Phys.org. Selv om de ikke forutsier jordskjelv, kan de også bidra til å avgjøre hvilke feil som mest sannsynlig har jordskjelv.