Одно событие всегда предшествует землетрясениям: ученые наконец выяснили, что это такое

В новом исследовании, проведенном командой из Еврейского университета в Иерусалиме, ученые обнаружили детали подготовки к подземным толчкам: медленный и устойчивый период смещений в четко определенной точке напряжения в земной коре является необходимым толчком для гигантских сейсмических событий.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам соавтора исследования, физика Джея Файнберга, их с коллегами результаты бросают вызов традиционным моделям динамики разрывов и уточняют их. Физики показали, что медленные, асейсмические процессы являются предпосылкой для сейсмического разрыва, вызванного локализированным напряжением и геометрическими ограничениями.

Результаты исследования показывают, что для возникновения толчков слабые места в земной коре должны превратиться в трещину, которая может внезапно развалиться. Предыдущие работы ученых уже показали, что образованию этой трещины предшествует серия медленных движений, которые не трясут и не сотрясают окружающие породы. Однако детали этих процессов ранее основывались на обобщениях, часто в двумерном пространстве, которые могут не выявлять переходы в трехмерном мире.

В новом исследовании ученые сосредоточились на том, чтобы понять роль этого медленного асейсмического напряжения в конечном высвобождении сейсмической активности. Для этого команда использовала эксперименты и теоретическое моделирование для изучения того, как развивается процесс.

Ученые выяснили, что одной из составляющих для возникновения землетрясения является разрыв, обеспечивающий фокус для упругой энергии, вводимой внешней нагрузкой. Без трещин нет возможности для усиления напряжения, что, в свою очередь, означает, что внезапных высвобождений энергии не произойдет.

Команда изучила трещины в одном, двух и трех измерениях, а также механику небольших движений в земной коре, известных как ползучесть. Результаты команды показывают, что небольшие, медленно движущиеся, двумерные участки фрикционного движения являются первыми шагами к трещине. После этапа медленной и умеренной ползучести участки расширяются в точках напряжения, в результате чего увеличиваются и расширяются до точки сейсмического разрыва.

Исследователи отмечают, что эта новая деталь на самом деле дополняет наши знания об эволюции землетрясения, а также имеет важные последствия. Фактически, эти знания помогают нам лучше понять напряжение и трение в целом, а также предоставляют ключевую информацию, способную помочь предсказать сейсмическую активность в будущем.

Авторы исследования также отмечают, что теория может предоставить новую основу для понимания того, как и когда зарождаются землетрясения.