Куди зникає енергія землетрусу: відкриття геологів MIT
Землетруси зазвичай асоціюються з потужними поштовхами, які змушують тремтіти землю, будівлі та інфраструктуру. Проте, як з’ясували дослідники Массачусетського технологічного інституту (MIT), тремтіння є лише невеликою часткою загальної енергії, що вивільняється під час землетрусів. Більша її частина, як виявилося, перетворюється на тепло — і цей факт може змінити наше розуміння природи сейсмічних процесів.
Геологи створили серію «лабораторних землетрусів» — мініатюрних аналогів справжніх сейсмічних подій, які штучно викликаються у контрольованих умовах. Це дозволило вперше повністю простежити, як розподіляється енергія під час землетрусу.
Виявилося, що близько 80% енергії переходить у тепло, приблизно 10% спричиняє поштовхи, і менше ніж 1% витрачається на руйнування порід та створення нових тріщин. У деяких експериментах зразки порід нагрівалися до 1200°C за частки секунди — настільки, що матеріал короткочасно плавився.
Ще один важливий висновок полягає в тому, що розподіл енергії залежить від «історії деформації» регіону — тобто від того, як породи змінювалися та пошкоджувалися внаслідок попередніх тектонічних рухів.
Чим сильніше були порушені породи в минулому, тим інакше вони поводяться під час нового землетрусу. Це відкриття дає підказки про те, чому однакові за потужністю землетруси можуть мати зовсім різні наслідки в різних регіонах.
Дослідження показує, що традиційне уявлення про землетруси як події, де енергія переважно витрачається на поштовхи, є надто спрощеним. Насправді головним «поглиначем» енергії є нагрівання порід у зоні розлому, тоді як вібрації, які ми сприймаємо, є лише видимим проявом набагато складніших процесів. За словами дослідників, отримані результати можуть допомогти удосконалити моделі прогнозування сейсмічної активності та оцінювати вразливість регіонів до землетрусів.
Попри те що лабораторні моделі не здатні відтворити всю складність Землі, вони дають змогу ізолювати й вивчати фундаментальні фізичні процеси. Саме розуміння того, як і куди розподіляється енергія під час землетрусів, може стати ключем до майбутніх проривів у сейсмології та зниженні ризиків природних катастроф.