https://frosthead.com

Seizmične upočasnitve lahko opozarjajo na bližajoče se potrese

Napovedovati potrese, preden se bodo zgodili, je sveti gral seizmologije. Če bi vedeli, kje in kdaj bo prišel katastrofalni temblor, bi lahko evakuirali ljudi, izklopili plinovode in povezali infrastrukturo za zaščito življenj in domov. Na žalost, tako kot Sveti Gral, napoved potresa večinoma velja za mit, ki ga je seizmolog Charles Richter, mož za Richterovo lestvico, imenoval kraljestvo "norcev in šarlatanov".

Sorodne vsebine

  • Počasni potresi so stvar

Zdaj pa nova raziskovalna namigovanja kažejo, da bi se lahko območja napak, ki se pripravljajo na ropotanje, resnično doživela fizične spremembe, ki telegrafirajo potres.

Marco Scuderi, podoktorski študent z univerze v Sapienzi v Rimu, je odkril, da lahko te spremembe zazna s streljanjem potresnih valov prek laboratorijskega modela potresa. Skupaj z dejanskimi analizami območij napak, ta model kaže, da bi spremljanje aktivnih napak v realnem času lahko pomagalo znanstvenikom pri razvoju sistemov zgodnjega opozarjanja in morda celo nekega dne napovedujoče uničujoče potrese, še preden se začnejo. Scuderi in njegovi sodelavci so svoja spoznanja objavili v reviji Nature Geoscience .

Jean-Paul Ampuero, seizmolog s kalifornijskega tehnološkega inštituta, ki ni bil vključen v raziskavo, je študijo označil za temeljito in rezultate obetavne. "Raziskati moramo, kakšne posledice ima naša sposobnost merjenja teh predhodnikov pred velikim potresom, " pravi.

Scuderi se ni nikoli napovedal napovedovati potresov - in je previden pri uporabi "p-besede", ko govori o svojem delu. Namesto tega je želel razumeti, ali redni potresi izvirajo iz podobnih procesov kot njihovi nedavno odkriti, nežnejši kolegi, znani kot počasni potresi.

"Ne vemo, ali so hitri in počasni potresi bratranci ali so že daljni sorodniki ali pa preprosto niso niti v sorodstvu, " razlaga soavtor Scuderija in nekdanji diplomirani svetovalec Chris Marone, geosist iz Pensilvanije Državna univerza.

Tako se je Scuderi obrnil na ogromen kovinski potresni stroj velikosti Volkswagnovega hrošča. Marone je prvo različico tega potresnega stroja zgradil v državi Penn v devetdesetih letih, nato je sodeloval s Scuderijem in soavtorjem študijem Cristianom Collettinijem na rimski univerzi Sapienza, da bi v Italiji zgradil drugo.

"Izgleda zelo veliko in zelo zapleteno, " pravi Scuderi. In je - toda pravi, da je utemeljitev njegovega notranjega delovanja enostavna. "S tem strojem poskušamo čim bolj reproducirati, kaj se dogaja znotraj Zemlje."

V notranjosti kovinskih behemotov kovinski bloki delujejo podobno tektonskim ploščam, ki drsijo drug mimo drugega, na drobno med ploščami pa kremenaste kremena stojijo za zdrobljene kamnine. Ker potresi izvirajo globoko na Zemlji in ne na laboratorijski klopi, lahko raziskovalci prilagodijo vodoravno in navpično silo, ki deluje na bloke, da ponovijo pritiske v različnih globinah pod zemeljsko površino. In da simulirajo togost ali stisljivost tektonskih plošč, lahko spremenijo togost vzmeti na batu, ki se uporablja za potiskanje blokov drug mimo drugega.

S prilagoditvijo togosti vzmeti in pritiskom na prelom je Scuderi lahko spremenil, ali so se plošče zlepile nato silovito zdrsnile kot tipičen potres ali so se počasi osvobodile - bolj kot počasen potres. Ker je znal spremeniti nekaj spremenljivk, je lahko ustvaril celoten spekter seizmičnega obnašanja v laboratoriju, ki so mu rekli, da lahko nastanejo počasni potresi in hitri potresi zaradi podobnih fizičnih procesov v tektonskih prelomih.

Še več, pred, med in po "potresu" je v napako ustrelil potresne valove in izmeril, kako so se spremenili, ko so šli skozi njega. Potresni valovi so se vedno upočasnili tik preden se je napaka zlomila - signal predhodnika, za katerega se izkaže, da se je pojavil tudi v resničnem svetu.

Med letoma 2005 in 2006 je raziskovalna skupina, ki jo je vodil seizmolog z univerze Rice, ustrelila potresne valove skozi prelom San Andreas iz vrtine, ki je bila izvrtana globoko pod zemljo. Ko so merili hitrosti valov med potovanjem po krivdi, so znanstveniki spoznali, da so se valovi upočasnili pred dvema različnima potresoma. Druge študije, ki so preprosto izmerile okoljski seizmični hrup na območjih napak, so zaznale podobne upočasnitve približno v istem času kot potresi, vendar niso bile tako jasne, kdaj točno so se te upočasnitve zgodile.

Izziv za aktivno nadziranje okvar teh signalov predhodnika bo izven laboratorija. "To so ugotovili v laboratoriju v obsegu laboratorijskih eksperimentov, " pravi Ampuero. "Kako to premaknete do preloma, dolgega 100 kilometrov, kjer se postopek priprave na potres zgodi na globini 10 kilometrov?"

Joan Gomberg, seizmologinja z ameriškega geološkega zavoda, ki ni bila vključena v to raziskavo, se strinja, da poskus odkrivanja teh predhodnikov signalov zunaj laboratorija ne bo enostaven - vendar meni, da bi Scuderijevi rezultati lahko pomenili, da je vredno poskusiti. "Če je to izvedljivo, je zelo razburljivo, " pravi. "To kaže, da bi lahko prišlo do velikega potresa ali uničevalnega potresa v nastajanju."

Seizmične upočasnitve lahko opozarjajo na bližajoče se potrese