Maavärinate ennustamine enne nende toimumist on seismoloogia Püha Graal. Kui me teaks, kuhu ja millal katastroofiline templivõrk jõudma hakkab, saaksime inimesi evakueerida, gaasitorud välja lülitada ja infrastruktuuri kallale asuda, et kaitsta elusid ja kodusid. Kahjuks peetakse maavärina ennustamist sarnaselt Püha Graaliga suuresti müüdiks, mida seismoloog Charles Richter, Richteri skaala taga olev mees, nimetab seda kuulsalt "lollide ja šarlatanide" alaks.
Seotud sisu
- Aeglased maavärinad on asi
Kuid nüüd vihjavad uued uuringud, et tõrketsoonid, mis hakkavad mürisema, võivad tõesti läbi viia füüsilisi muutusi, mis telegraafi värisevad.
Rooma Sapienza ülikooli järeldoktor Marco Scuderi avastas, et suudab neid muutusi tuvastada seismiliste lainete tulistamisega laboratoorse maavärina mudeli abil. See mudel koos tõrketsoonide reaalmaailma analüüsidega soovitab, et aktiivsete rikete jälgimine reaalajas võib aidata teadlastel välja töötada varajase hoiatamise süsteeme ja võib-olla isegi ennustada ühel päeval laastavaid värisevusi enne, kui need on alanud. Scuderi ja ta kolleegid avaldasid oma avastused ajakirjas Nature Geoscience .
California tehnoloogiainstituudi seismoloog Jean-Paul Ampuero, kes uuringuga ei tegelenud, nimetas uuringut põhjalikuks ja tulemused paljutõotavaks. "Peame uurima, millist mõju avaldab see nende eellaste mõõtmisele enne suurt maavärinat, " ütleb ta.
Scuderi ei kavatsenud kunagi maavärinaid ennustada ja ta on oma tööst rääkides ettevaatlik "p-sõna" kasutamisel. Selle asemel soovis ta mõista, kas regulaarsed maavärinad tulenevad sarnastest protsessidest, nagu nende hiljuti avastatud, leebemad kolleegid, mida nimetatakse aeglasteks maavärinateks.
"Me ei tea, kas kiired ja aeglased maavärinad on nõod, või on nad kaugemad sugulased või kui nad pole lihtsalt omavahel sugugi seotud, " selgitab Scuderi kaasautor ja endine kraadiõppe nõunik Chris Marone, Pennsylvania geoteadlane Riiklik ülikool.
Nii pöördus Scuderi teadasaamiseks massiivse, metallist maavärina masina juurde, mis oli umbes Volkswagen Beetle. Marone ehitas selle maavärina masina esimese versiooni Penni osariigis 1990. aastatel, töötas seejärel koos Scuderi ja Rooma Sapienza ülikoolis kaasautori Cristiano Collettiniga, et ehitada Itaalias teine.
"See näeb välja väga suur ja väga keeruline, " ütleb Scuderi. Ja see on nii, kuid tema sõnul on selle sisemise töö põhjendus lihtne. "Selle masinaga proovime lihtsalt Maa sees toimuvat võimalikult palju korrata."
Metallist behemoti sees toimivad metallplokid nagu üksteise kohal libisevad tektoonilised plaadid ja jahvatatud kvarts seisab plaatide vahelisel pinnal purustatud kivide eest. Kuna maavärinad on pärit pigem maapinnast kui laboripingi ülaosast, saavad teadlased kohandada klotsidele avaldatavat horisontaalset ja vertikaalset jõudu, et replitseerida rõhku Maa pinna all erinevatel sügavustel. Ja selleks, et simuleerida tektooniliste plaatide jäikust või kokkusurutavust, saavad nad muuta kolvi vedru jäikust, mida kasutatakse klotside üksteise juurest lükkamiseks.
Vedru jäikust ja rikkele reageerimist nähes võis Scuderi muuta, kas plaadid kleepusid siis tugevalt laiali nagu tüüpiline maavärin või kas nad vabastasid end aja jooksul aeglaselt - pigem nagu aeglane maavärin. Olles võimeline looma laboris kogu seismilise käitumise spektri lihtsalt mõne muutuja muutmisega, ütles talle, et aeglased maavärinad ja kiired maavärinad võivad tekkida sarnastest füüsikalistest protsessidest tektooniliste rikete korral.
Veelgi enam, enne "maavärinat", selle ajal ja pärast seda laskis ta tõrkesse seismilisi laineid ja mõõtis, kuidas need sellest läbi minnes muutusid. Seismilised lained aeglustusid alati vahetult enne rikke purunemist - eelsignaal, mis osutub ilmseks ka reaalses maailmas.
Aastatel 2005–2006 tulistas Rice'i ülikooli seismoloogi juhitud uurimisrühm seismilisi laineid läbi San Andrease vea sügavast maa alla puuritud puuraugust. Kui nad mõõtsid lainete kiirust rikke läbimisel, mõistsid teadlased, et lained olid aeglustunud enne kahte erinevat raputust. Muud uuringud, mis mõõtsid lihtsalt seismilist müra rikkepiirkondades, tuvastasid maavärinatega samal ajal sarnaseid aeglustusi, kuid polnud täpselt teada, millal need aeglustused täpselt aset leidsid.
Nende lähteainete signaalide tõrketsoonide aktiivne jälgimine väljaspool laborit on väljakutse. "Nad on selle laborist leidnud laborikatsete skaalal, " räägib Ampuero. "Kuidas seda skaleerida kuni 100 kilomeetrise rikkeni, kus maavärinaks valmistumise protsess toimub 10 kilomeetri sügavusel?"
Selle uuringuga mitteseotud USA geoloogiakeskuse seismoloog Joan Gomberg nõustub, et nende lähteainete signaalide tuvastamine väljaspool laborit pole lihtne - kuid arvab, et Scuderi tulemused võivad tähendada, et see on proovimist väärt. "Kui see on teostatav, on see ülipõnev, " ütleb ta. "See viitab sellele, et selle leidmisel võiks olla võimalusi suurt maavärinat või hävitavat maavärinat ette näha."
