Науковий переворот. Знайдено новаторський спосіб передбачати тремтіння землі: до чого тут геометрія

Результати нового дослідження кидають виклик традиційному уявленню про те, як і чому відбуваються землетруси. Вчені виявили, що геометрія розломів, зокрема перекоси та складні структури всередині зон розломів насправді відіграють вирішальну роль у визначенні не тільки ймовірності виникнення підземних поштовхів, а і їхньої сили, пише SciTechDaily.

Такого висновку дійшла команда з Університету Брауна. Дослідники зазначають, що їхні висновки ґрунтуються на дослідженнях ліній розломів Каліфорнії й, по суті, кидають виклик традиційним поглядам, зосередженим в основному на терті.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У своїй роботі вчені вивчили геометричний склад гірських порід, у яких виникають землетруси, у результаті їм вдалося наблизитися до розгадки того, що взагалі викликає сейсмічні землетруси.

Команда дійшла висновку, що спосіб розташування мереж розломів відіграє вирішальну роль у визначенні місця виникнення підземних поштовхів та їхньої сили. За словами одного з провідних авторів дослідження, по суті, їхнє відкриття малює зовсім іншу картину того, чому взагалі відбуваються землетруси. Команда також вважає, що ці дані відіграють важливу роль для того, де очікувати на землетруси, а де ні, а також для прогнозування того, де вони будуть найбільш руйнівними.

Протягом десятиліть геофізики в усьому світі пояснювали землетруси тим, що напруга в розломах наростає настільки, що розломи швидко прослизають або прориваються повз один одного, вивільняючи стримуваний тиск унаслідок стрибкоподібної поведінки.

Вчені припустили, що швидке ковзання і подальший інтенсивний рух ґрунту є результатом нестабільного тертя, яке, ймовірно, виникає в місцях розломів. Водночас коли тертя стабільне, а плити повільно ковзають одна по одній без землетрусу, забезпечуючи стійкий і плавний рух, відомий як повзучість.

За словами Цая, раніше вчені намагалися виміряти властивості ренію, а потім за допомогою лабораторних вимірювань намагалися передбачити, чи станеться там землетрус. Однак тепер команда вважає, що набагато доречніше — поглянути на геометрію розломів у мережах, тому що саме складна геометрія структур навколо цих кордонів створює таку нестабільну і стабільну поведінку.

Автори дослідження зазначають, коли йдеться про передбачення землетрусів та їхньої сили за допомогою геометрії, слід враховувати такі складнощі в структурах гірських порід, а саме:

• вигини;
• розриви№
• переступи.

У своїй роботі вчені використовували математичне моделювання та вивчення зон розломів у Каліфорнії з використанням даних із бази четвертинних розломів Геологічних служб США та Каліфорнії.

Під час дослідження вчені проаналізували дані щодо розломів у Каліфорнії, зокрема й розлому Сан-Андреас, і виявили, що зони розломів, які мають складну геометрію під ними (тобто не були вирівняні), виявилися піддані сильнішим рухам ґрунту, ніж менш геометрично складні. Таким чином, у деяких із цих зон землетруси будуть сильніші, в інших — слабші, а в третіх — вони будуть відсутні повністю.

Вчені визнають, знадобляться додаткові дослідження, щоб остаточно перевірити модель, проте первісна робота та її результати вже виглядають вельми перспективно. Особливо тому, що вирівнювання або розбіжність розломів легше виміряти, ніж властивості тертя розломів. Якщо вченим вдасться підтвердити ефективність цієї роботи, в майбутньому ми нарешті зможемо прогнозувати землетруси, а також те, з якою силою вони обрушаться на той чи інший регіон Землі.

Раніше Фокус писав про те, що вчені знайшли таємничі наслідки стародавнього землетрусу.