Сонце та Місяць можуть спричиняти землетруси: вчені з’ясували, чому

Вчені, ймовірно, змогли з’ясувати, яким чином вплив Сонця та Місяця може спричиняти землетруси. Це стало можливим завдяки новому моделюванню, яке провели дослідники, повідомляє Science Alert.

Сонце та Місяць чинять на земну кору слабкий, але постійний приливний вплив; вже було відомо, що він здатний провокувати так звані «повільні землетруси» або крип-події. Енергія під час таких поштовхів вивільняється набагато повільніше, ніж під час звичайних землетрусів, тому для мешканців поверхні вони залишаються непомітними.

Але механізм, що лежить в основі цих подій, тривалий час залишався незрозумілим. Тепер же вчені з'ясували, що причиною може бути резонанс, подібний до того, який виникає, якщо провести мокрим пальцем по краю винного келиха, змушуючи його видавати дзвін. Тільки в масштабах цілої планети.

У ході нового дослідження вчені змоделювали ці приливні збурення і виявили, що навіть незначний вплив може мати серйозні наслідки.

«Хоча ці напруження дуже малі — як правило, порядку кількох кілопаскалів, що можна порівняти з тиском легкого натискання руки, — було встановлено, що вони здатні провокувати повільні землетруси на деяких розломах», — заявили вчені.

Дослідники проаналізували процеси ковзання, зміщення та тертя, що відбуваються на межі тектонічних плит, використовуючи моделювання на основі системи «пружина — блок» та закону тертя, що залежить від швидкості та стану контакту.

За словами сейсмологів, це спрощена модель окремої ділянки розлому. Вона також враховує постійно мінливий опір тертя в зоні контакту поверхонь розлому, який визначається двома факторами: швидкістю їхнього відносного руху та характером їхньої взаємодії (станом контакту).

Те, що вплив, порівнянний за силою з легким поплескуванням по спині, здатний спровокувати сейсмічну подію, також залежить від типу модельованого розлому: мова йде про розлом, який зміщується зі стабільною швидкістю, але може бути легко виведений зі стану рівноваги.

Збільшення швидкості зміщення призводить до зниження тертя в зоні контакту розлому, що може посилити ковзання — у рамках моделі цей ефект виявився достатнім для виникнення як «швидких», так і «повільних» зрушень. На думку дослідників, тип землетрусу, що виникає, зрештою визначається тим, як розлом реагує на два основні фактори: амплітуду (силу) та період (тривалість) приливного впливу.

Ці фактори можуть призводити до різних результатів. Якщо амплітуда приливних сил невелика, розлом може продовжувати зміщуватися повільно й непомітно. Але коли амплітуда перевищує порогове значення, а період потрапляє в певний діапазон, це може спровокувати ковзання розлому, що супроводжується підземним гулом.

Тривалість приливного впливу може спровокувати сейсмічну активність, якщо вона збігається з «характерним часом відгуку» розлому — тобто часом, необхідним для реакції на зовнішні напруження в зоні контакту та зміни таких властивостей, як тертя (зокрема, параметрів, що залежать від швидкості та стану поверхні).

Такий резонанс здатний ініціювати повільну сейсмічну подію навіть при незначному впливі — «подібно до того, як розгойдування гойдалки в правильному ритмі змушує її підніматися вище», — зазначили вчені.

За словами вчених, такі ефекти можуть бути передбачуваними й збігатися з даними реальних спостережень. Наприклад, з поштовхами в південно-західній частині Японії та в зоні Каскадії на північному заході Тихого океану. Їхня інтенсивність часто досягає піку з періодичністю близько 12 та 24 годин, слідуючи за приливними циклами.

Нагадаємо, вчені зі США та Іспанії зафіксували 500 глибинних землетрусів під Антарктидою і намагаються з’ясувати, чому вони відбуваються.