Tudomány a föld alatt? – látogatás a Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatóriumban

A sopronbánfalvi erdők alatt, egy 1962-ben létesített vágatrendszer mélyén olyan műszerek működnek, amelyek a Föld emberi érzékeléssel észrevehetetlen mozgásait, illetve ezek földfizikai hatásait figyelik. A Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatórium a Szikla utcában kívülről szerény épületnek tűnik, odabent azonban nemzetközi jelentőségű kutatások zajlanak.

A soproni HUN-REN Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet Geodézia Kutatási Egységének vezetője, Dr. Papp Gábor vezette körbe stábunkat, és megmutatta, hogyan és milyen eszközökkel mérik a Föld szilárd testének periodikus és eseti alakváltozásait.

„Az itt elhelyezett műszerek folyamatosan monitorozzák a helyi kőzetek deformációit és mozgásállapotát” — magyarázta a kutató. Az obszervatóriumban többek között állandó jelleggel működik egy az intézetben kifejlesztett elektronikájú, húszméteres kvarc-cső extenzométer, amely a kőzetek tágulását és összehúzódását regisztrálja több mint 20 év óta, egy szintén saját fejlesztésekkel kiegészített árapály graviméter, valamint egy dőlésmérő, amely a legapróbb dőléseket is érzékeli észak–déli, illetve kelet–nyugati irányban. Minden műszerről elmondható, hogy nano-nagyságrendben (10⁻⁹) képes az általa mért paraméter változásait érzékelni.

A deformációk egyik legdominánsabb forrása az árapály. Nemcsak a tengerek vízszintje változik a Hold és a Nap időben változó gravitációs hatása miatt, hanem a szilárd Föld alakja is. „Most, ahogy itt állunk, a földfelszín folyamatosan emelkedik és süllyed alattunk” — mondta Dr. Papp Gábor. Bár ebből semmit sem érzékelünk, a függőleges mozgás akár plusz-mínusz fél méteres is lehet. A változás olyan kicsiny lokális deformációt okoz a Föld méreteihez képest, hogy csak rendkívül érzékeny műszerekkel mutatható ki, de ma már a műholdas helymeghatározó rendszerek (pl. GPS) adataiban is megjelenik. A helyi felszínváltozások kimutatását egy, az obszervatórium területén elhelyezett ún. InSAR reflektor is segíti, melynek kifejlesztésében a soproni kutatóintézetnek vezető szerepe volt.

Az obszervatórium a Magyar Nemzeti Szeizmológiai Hálózat egyik fontos állomása is. A szélessávú szeizmométer a környéken működő magyar, osztrák és szlovák állomásokkal együtt regisztrálja mind a távoli, mind a közeli földrengéseket. A közeliek forrása a Burgenlandot is átszelő, a jelenkorban is aktív Mura-Mürz törésvonal, amely a Keleti-Alpok és a Pannon-medence találkozási zónájához kapcsolódik. „Ha a kőzetlemezek mozgása közben rugalmas energia halmozódik fel, az előbb-utóbb földrengés formájában szabadul fel” — fogalmazott az obszervatórium vezetője. A térségben szerencsére ritkák a nagyobb rengések, de a műszerek a legkisebb rezdüléseket is érzékelik.

A 40 méteres járatnak különleges mikroklímája van. A mérések zavartalanságának biztosítására lezárt vágatrendszer stabil környezetet biztosít. Ennek következményeként a kőzetekből természetes módon szivárgó radongáz felgyülemlik a vágatrendszerben. Így a kutatók csak védőfelszerelésben léphetnek be bizonyos részekre. A radonkoncentrációt is folyamatosan regisztrálja egy műszer.

Látogatásunk idején éppen egy nemzetközi kísérlethez kapcsolódó mérés zajlott a Magyar Gravitációs Alaphálózat obszervatóriumi pontján. Lengyel kutatók egy ún. kvantum graviméterrel dolgoztak, amelyet francia kutatók fejlesztettek ki az elmúlt évtized során, Európai Uniós támogatással. A berendezés értéke mintegy 200 millió forint.

„Habár a mérés alapelve — t.i. egy szabadon, légüres térben eső test mozgásának megfigyelése — nem változott, a régebbi műszerekben egy makroméretű testet (egy lézersugár-fordító prizmát) ejtenek le, és annak mozgásából számolják ki a gravitációs gyorsulás értékét. Ebben a műszerben viszont nem egy szilárd test esik szabadon lefelé, hanem egy kvantumfelhő” — magyarázta Dr. Papp Gábor. Ennek mozgását kvantum interferometrikus módszerekkel követve rendkívüli pontossággal meghatározható a nehézségi gyorsulás aktuális értéke az adott helyen.

Ez elsőre elméletinek tűnhet, pedig gyakorlati jelentősége is van. A gravitáció apró, helytől függő változásai árulkodhatnak a felszín alatti kőzetsűrűség inhomogenitásokról, geológiai szerkezetekről, üregekről, nyersanyag-koncentrációkról vagy akár a magma mozgásáról is a vulkánok környékén. A gravimetria ezért fontos eszköz a földtudományi kutatásban, beleértve a nyersanyagkutatást is.

A sopronbánfalvi helyszín különösen ideális az itt folyó mérésekhez. „Ez egy nagyon jó hely” — mondta a kutató, amikor a lengyel kollégákkal együtt elemezték a 24 órás gravimetriai mérések minőségét. Az obszervatórium körüli szilárd kőzettömeg és a nyugodt környezet miatt a berendezés a gyártók által ígértnél is pontosabban működött. Kétórás méréssorozat során olyan alacsony zajszintet értek el, amely még a kutatókat is meglepte.

Az obszervatórium környezetének igen pontos felmérésére a Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatóival és a Soproni Egyetem oktatóval közösen projekt indult a tavalyi évben. Az egyetemi szakemberek a felszín és a vágatrendszer igen részletes geodéziai felmérését végzik el, míg a fizikusok az általuk fejlesztett müográffal átvilágítják a vágatrendszer feletti kőzettömegeket, esetleges inhomogenitásokat és törési szerkezeteket keresve. Így elkészíthető lesz egy olyan 3D-s modell, amely további vizsgálatok céljaira szolgál majd.

Az obszervatóriumban nem ritkák a nemzetközi együttműködések. Időről időre új fejlesztésű műszereket is ide hoznak tesztelésre — radondetektorokat, hidrogénszenzorokat vagy más speciális berendezéseket. A cél minden esetben ugyanaz: minél pontosabban megérteni a Föld dinamikáját és kapcsolatát belső szerkezetével.

Bár a föld alatti vágatok a nagyközönség számára nem látogathatók, az obszervatórium szívesen fogad érdeklődő diákcsoportokat és vendégeket. A kutatók szerint fontos, hogy az emberek közelebb kerüljenek azokhoz a tudományos munkákhoz, amelyek ugyan szó szerint a föld alá rejtve zajlanak, mégis sokat elárulnak arról a bolygóról, amelyen élünk.

Teljes cikk:  https://www.kisalfold.hu/helyi-kozelet/2026/05/fold-alatt-obszervatorium-sopronbanfalva-geodinamika