Одна подія завжди передує землетрусам: вчені нарешті з'ясували, що це таке

Землетруси — одні з найруйнівніших катастроф, які здатна породити Земля, проте нам все ще занадто мало відомо про те, як вони утворюються. Раніше дослідники вже заявили, що основна небезпека полягає в тому, що землетруси надзвичайно складно передбачати, пише Science Alert.

У новому дослідженні, проведеному командою з Єврейського університету в Єрусалимі, вчені виявили деталі підготовки до підземних поштовхів: повільний і стійкий період зсувів у чітко визначеній точці напруги в земній корі є необхідним поштовхом для гігантських сейсмічних подій.

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

За словами співавтора дослідження, фізика Джея Файнберга, їхні з колегами результати кидають виклик традиційним моделям динаміки розривів і уточнюють їх. Фізики показали, що повільні, асейсмічні процеси є передумовою для сейсмічного розриву, спричиненого локалізованим напруженням і геометричними обмеженнями.

Результати дослідження показують, що для виникнення поштовхів слабкі місця в земній корі повинні перетворитися на тріщину, яка може раптово розвалитися. Попередні роботи вчених уже показали, що утворенню цієї тріщини передує серія повільних рухів, які не трясуть і не стрясають навколишні породи. Однак деталі цих процесів раніше ґрунтувалися на узагальненнях, часто у двовимірному просторі, які можуть не виявляти переходи в тривимірному світі.

У новому дослідженні вчені зосередилися на тому, щоб зрозуміти роль цієї повільної асейсмічної напруги в кінцевому вивільненні сейсмічної активності. Для цього команда використовувала експерименти та теоретичне моделювання для вивчення того, як розвивається процес.

Учені з'ясували, що одним зі складників для виникнення землетрусу є розрив, який забезпечує фокус для пружної енергії, що вводиться зовнішнім навантаженням. Без тріщин немає можливості для посилення напруги, що, своєю чергою, означає, що раптових вивільнень енергії не відбудеться.

Команда вивчила тріщини в одному, двох і трьох вимірах, а також механіку невеликих рухів у земній корі, відомих як повзучість. Результати команди показують, що невеликі, повільно рухомі, двовимірні ділянки фрикційного руху, що повільно рухаються, є першими кроками до тріщини. Після етапу повільної й помірної повзучості ділянки розширюються в точках напруження, в результаті чого збільшуються і розширюються до точки сейсмічного розриву.

Дослідники зазначають, що ця нова деталь насправді доповнює наші знання про еволюцію землетрусу, а також має важливі наслідки. Фактично, ці знання допомагають нам краще зрозуміти напругу та тертя загалом, а також надають ключову інформацію, здатну допомогти передбачити сейсмічну активність у майбутньому.

Автори дослідження також зазначають, що теорія може надати нову основу для розуміння того, як і коли зароджуються землетруси.

Раніше Фокус писав про те, що вчені розповіли, наскільки потужним може бути найсильніший землетрус.