רעידת אדמה מעוררת הרבה פחות כדור הארץ ממה שחשבנו, מחקר מגלה

רעידות אדמה הן מהאסונות ההרסניים ביותר שכוכב הלכת שלנו יכול לשחרר, ובכל זאת אנחנו עדיין מופתעים לעתים קרובות מדי כאשר אחד מכה.

מחקר חדש חשף פרטים על ההקדמה לרעד: תקופה איטית ויציבה של תזוזות בנקודת מתח מוגדרת היטב בקרום כדור הארץ היא טריגר נדרש לאירועים סיסמיים ענקיים.

"הממצאים שלנו מאתגרים ומשכללים מודלים קונבנציונליים של דינמיקת קרעים",אומר הפיזיקאי ג'יי פינברגשל האוניברסיטה העברית בירושלים.

"אנחנו מראים שתהליכים איטיים ואסיסמים הם תנאי מוקדם לקרע סיסמיים, המונעים על ידי מתח מקומי ואילוצים גיאומטריים. יש לכך השלכות עמוקות על ההבנה מתי וכיצד מתחילות רעידות אדמה".

כדי שרעד יתרחש, חולשות בקרום צריכות להיבנות לסדק שיכול לפתע להתפנות.רַבִּיםקוֹדֵםלימודיםישמוצגשליצירת הסדק הזה קודמת סדרה של תנועות איטיות שאינן מתנודדות ומרעידות את הסלעים שמסביב. עם זאת, הפרטים של תהליכים אלה הסתמכו על הכללות, לעתים קרובות במרחב דו-ממדי, אשר עשוי שלא לחשוף מעברים בעולם התלת-ממד.

צוות בראשות הפיזיקאים ג'יי פיינברג ושחר גבירצמן מהאוניברסיטה העברית בירושלים ביקש להבין את התפקיד של הלחץ האיטי והאסיסמי הזה בשחרור האולטימטיבי של פעילות רעידת אדמה, תוך שימוש בניסויים ובמודלים תיאורטיים כדי לחקור כיצד התהליך מתפתח.

סוג אחד של תכונה הכרחי כדי שתתרחש רעידת אדמה הוא קרע המספק נקודת מוקד לאנרגיה האלסטית המוכנסת על ידי עומס חיצוני. ללא סדקים, אין דרך להגביר את הלחץ, וזה בתורו אומר ששחרור פתאומי של אנרגיה לא יתרחש.

החוקרים חקרו סדקים במימד אחד, שני ותלת מימד, וכן את המכניקה של תנועות קטנות בקרום המכונה זחילה. הממצאים שלהם הראו שכתמים קטנים, נעים לאט ודו-ממדיים של תנועת חיכוך הם הצעדים הראשונים לקראת שבר. לאחר תקופה של זחילה איטית ויציבה בנקודות לחץ, הטלאים הללו מתרחבים ומסלימים בהדרגה עד לנקודה של קרע סיסמי.

לפרט הנוסף הזה שנוסף להבנתנו את האבולוציה של רעידת אדמה יש השלכות חשובות. זה עוזר לנו להבין טוב יותר מתח וחיכוך, באופן כללי; אבל הוא גם מספק מידע מפתח שיכול לעזור לנו לחזות פעילות ואירועים סיסמיים בעתיד.

"מלבד הרלוונטיות שלה לשבר ולחוזק החומר, התמונה החדשה הזו של דינמיקת גרעין קרע רלוונטית ישירות לדינמיקה של גרעין רעידת אדמה; שבר אסימי איטי חייב תמיד להקדים קרע סיסמי מהיר."כותבים החוקרים.

"התיאוריה עשויה לספק מסגרת חדשה להבנה כיצד ומתי מתגבשות רעידות אדמה."

המחקר פורסם בטֶבַע.