הפעימה המסתורית
של כדור הארץ

מדי 26 שניות בערך, כדור הארץ פועם. הפעימה אומנם חלשה מכדי שנחוש בה בעצמנו, אך מתועדת במכשירי סיסמוגרף רגישים בכל רחבי העולם. אף שהתופעה ידועה כבר עשרות שנים, הסיבות לקיומה עדיין אינן ידועות, והמחקר המועט עליה מעלה יותר שאלות מתשובות.

את הפעימה המחזורית של הרעידות הזעירות האלה, המכונות מיקרוסיסמיקה, תיעד לראשונה ב-1961 הגיאולוג האמריקאי ג'ק אוליבר (Oliver), המוכר יותר בזכות תרומתו לחקר טקטוניקת הלוחות. אוליבר זיהה סערת רעידות יוצאת דופן שתועדה במשך יומיים, ב-6 וב-7 ביוני של אותה שנה, בתחנות מדידה רבות ברחבי העולם. הייחוד של אותו אירוע היה תדירות הרעידות, שהופיעו מדי 26 שניות, נתון שלא התיישב עם מה שהיה ידוע אז על רעש הרקע הסיסמי הטבעי של כדור הארץ, שהורכב ממחזורים שנמשכו שניות בודדות בלבד.

אוליבר זיהה את מוקד הרעידות ליד מפרץ גינאה באפריקה, בדרום מזרח האוקיינוס האטלנטי. באותה עת לא התרחשה בקרבת מקום שום רעידת אדמה, וגם לא אירוע דומה אחר שיכול להסביר את התופעה. עם זאת, באותו זמן היכתה באזור סופת הוריקן רבת עוצמה. הסיסמולוג מוריס יואינג (Ewing), שהיה המדען הראשי בספינת מחקר ששטה בסמוך, סיפר שזאת הייתה הסערה החזקה ביותר שחווה מעודו.

לאור סמיכות הזמנים שיער אוליבר כי הרעש המסתורי שגילה נבע מדפוס גלי ים ייחודי שיצרה הסופה. הגלים, סבר, פגעו בחופי מערב אפריקה בצורה שגרמה להם להדהד בכל רחבי כדור הארץ. בשנים ההם כבר ידעו שגלי הים משפיעים על רעש הרקע הסיסמי, אך מעולם לא נמדדה השפעה כזאת רחוק כל כך מקו החוף שעליו השתברו הגלים.

הסבר נוסף שאוליבר העלה היה שהתופעה עשויה לנבוע מפעילות געשית מתחת למפרץ גינאה. עם זאת, לא תועדה כל התפרצות געשית באזור סמוך למועד המאורע.

האם יש קשר לדפוס הפגיעה של גלי הים בחוף? גלים נשברים על הסלעים הגעשיים בחופי סאו טומה ופרינסיפה, סמוך למוקד הפעימות | צילום: Eric Pasqualli, Shutterstock

הרגישות עולה

אחרי היומיים האלה דפוס הרעידות המשונה נעלם והתצפית שפרסם אוליבר נשכחה. אף בחלוף עשרים שנה נתקל בו מחדש הגיאולוג האמריקאי גארי הולקומב (Holcomb), שעבד על כיול של מערכות סיסמוגרפיות מתקדמות ורגישות במיוחד. ארבע שנות מעקב הראו כי מדובר בתופעה קבועה, שכנראה הייתה חלשה מדי להתגלות באמצעי המדידה הישנים, ושעוצמתה אכן עולה במהלך סופות עזות. אך כמו הפרסום הקודם של אוליבר, גם ממצאיו של הולקומב לא משכו תשומת לב מיוחדת והתופעה נשכחה שוב למשך שני עשורים נוספים.

בינתיים חלה קפיצת מדרגה ברמת הרגישות של מכשירי המדידה הסיסמיים העומדים לרשות הקהילה המדעית, עם המעבר לממדידה דיגיטלית ולניתוח נתונים מבוסס תוכנה. התופעה הפכה ברורה מתמיד ואי אפשר היה עוד להתעלם ממנה. בשנת 2013 הצליח הדוקטורנט גארט אוילר (Euler) מארצות הברית למקד את מקורה הגיאוגרפי של הרעידה, ומצא כי היא מגיעה מצפון מזרח מפרץ גינאה, ממעמקי מפרץ בוני (Bight of Bonny) בין האיים הגעשיים סאו טומה ופרינסיפה מול חופי ניגריה וקמרון.

בדומה לאוליבר, 52 שנה לפניו, גם אוילר סבר שהסיבה לפעימות הקבועות הללו ברעש הרקע של כדור הארץ היא דפוס גלי הים הפוגעים ביבשת. כשהגלים נעים על פני האוקיינוס, השפעתם על הקרקעית העמוקה נותרת זניחה, אך בהגיעם אל מדף היבשת הרדוד הם מכים בו, כמו אצבע הנוקשת על שולחן, ויוצרים רעידה סיסמית.

מתמקדים על מוקד הרעידות. תרשים מדידות שנעשו ב-2004 בניסיון לאיתור מוקד הפעימה | מתוך מאמר המחקר של Shapiro, Ritzwoller & Bensen, GRL 

מוקד פעימות נוסף

האם זאת התשובה? לא בטוח. באותה שנה פרסמה קבוצת חוקרים מסין מחקר נוסף על התופעה. טענתם הייתה שרעידה כזאת לא יכולה לנבוע מתנועת גלים, וסביר יותר להניח שמקורה הוא פעילות געשית במעמקי המפרץ.

החוקרים גילו כי נוסף על הפעימה החוזרת כל 26 שניות קיימת פעימה קבועה עצמאית נוספת, קצת יותר תכופה, שמקורה כמה מאות קילומטרים מצפון לה. לדעתם, תנועת המים לבדה פשוט לא יכולה להסביר את קיומם של שני מוקדי פעימות כל כך קרובים, שהתדירויות של שניהם אינן אופייניות לגלי ים. עוד ציינו כי ידועה עוד רעידה מחזורית דומה אחת בלבד שתדירותה נמוכה כל כך, וידוע שהיא קשורה לפעילותו של הר הגעש אסו (Aso) בדרום יפן. אך בשונה מהפעימה ממפרץ גינאה, הרעידה מהר הגעש אסו אינה מורגשת ביבשות אחרות, דבר שרק מעלה את המסתורין השורר לגבי הפעימה האפריקאית.

אז מה באמת יוצר את הפעימה בת 26 השניות? ולמה דווקא במפרץ גינאה? מדף היבשת האפריקאי אינו שונה בהרבה ממדפי יבשת אחרים, והרי הגעש בקרבתו אינם נבדלים משמעותית ממאות הרי הגעש האחרים ברחבי העולם שאינם מחוללים רעידות קבועות. גם שישים שנה אחרי שהתעוררו לראשונה, השאלות הללו טרם נענו.

לדעת הסיסמולוג דאגלס וינס (Wiens) מאוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס, שהיה המנחה של אוילר בעבודת הדוקטורט, הסיבה לכך שהתעלומה לא נפתרה עד כה היא שהיא כנראה לא בוערת מספיק לחוקרי הסיסמולוגיה, העסוקים בהבנת מבנה כדור הארץ ובחקר תהליכים רחבים יותר. מחקר מעמיק של הפעימה ידרוש כנראה להציב מכשירי מדידה ייעודיים בקרבת המוקד שלה, אולי אפילו על קרקעית הים עצמה, ויצריך תקציב רב.