Cutremurele de pământ pot fi declanșate de undele sonore care reduc frecarea dintre falii. Aceasta este concluzia unei echipe internaționale de cercetători care a făcut experimente de laborator, care imita procesul miscării telurice.

Rezultatele susțin „fluidizarea acustică”, teoria despre cutremurele de declanșare, care caută să explice nasterea neașteptată a unor mișcări tectonice. Această cercetare ar putea ajuta, de asemenea, pentru a descoperi modul în care replicile sunt generate la intervale mari de cutremure pe care le preced.

Cutremurele mari sunt adesea urmate de un număr de cutremure mai mici – numite replici – care pot să apară în la mii de kilometri de epicentrul cutremurului inițial.  Modul în care aceste replici sunt declanșate rămâne un mister.

Teoria fluidizării acustice sugereaza ca undele seismice generate de cutremur inițial ar putea crea vibratii sonice care ar ajuta declanșarea mișcărilor tectonice minore ulterioare.

Aceste vibrații afectează aglomerările de rocă la interfața dintre două plăci generand alunecarea acestora. Ideea este că, vibrațiile influenteaza rocile mici , acestea comportadu-se  ca un fluid in cadere, lucru ce  genereaza alunecarea placilor mari.

Patul de bile

In noul lor studiu, cercetatorii au folosit un sistem de alunecare redus la scara pentru a investiga dacă undele acustice pot fi într-adevăr capabil să declanșeze cutremure. Modelul de laborator a fost compus din două plăci brute, presate împreună, între care se stabilesc un pat de bile.

Atunci când o tensiune de forfecare a fost aplicata sistemului model, cercetatorii au observat alunecarea majora si alunecări periodice, cum era de așteptat. Undele sonore la anumite frecvențe au fost aplicate sistemului și acest lucru a cauzat mișcările de alunecare. Echipa a constatat, de asemenea că alunecările premature au probabilitate mare sa apara cu undele sonore la intersectia acestora . Această observație este în concordanță cu teoria acustică-fluidizării.

„Fluidizarea acustica reduce presiunea de presare și sistemul devine brusc instabil, promovând  tranziția la o stare de fluid cum ar fi deblocată hârtia dintr-un top”, explică membru al echipei Eugenio Lippiello a doua Universitatea din Napoli. „

Lippiello si colegii sai au descoperit, de asemenea, că aceleași unde sonore induc spontan vibratii in masa modelului, chiar și atunci când se aplică nici un sunet extern. Acest lucru se întâmplă o perioadă scurtă de timp înainte de o mișcarea de alunecare. „Chiar și în faza stabila, mediul granular nu este niciodată în stare inerta”, spune Lippiello. In schimb, fiecare element slab pendulează în jurul propriului său centru și undele sonore sunt generate „atunci când oscilații ale particulelor individuale sincronizeaza cu frecvența de rezonanță”.

În consecință, fluidizarea acustica poate ajuta, de asemenea, pentru a explica de ce frecventa măsurată a replicilor ulterioare este mai mare decât a fost anticipata, pe baza studiilor de frecare de piatra pe piatra.

„Această lucrare duce mai departe ideea că slăbiciunea surprinzătoare observată la alunecări în timpul cutremurelor este cauzată de vibrații puternice in zona de frecare a placilor”, comentează Jay Melosh de la Universitatea Purdue, care a propus inițial procesul acustic fluidizării, dar nu a fost implicat în acest studiu . „Aceste unde sunt generate în timpul alunecarii si o amplifica  și la fel ca o mașină cu viteza mare, pe un drum accidentat poate derapa incontrolabil” . Melosh felicită echipa pentru ca  a demonstrat eficacitatea fluidizării acustice în alunecari tectonice, cu un miez granular.

Alte cauze de declanșare

Cu toate acestea, Emily Brodsky de la Universitatea din California, Santa Cruz, rămâne precaută cu privire la rezultate. Brodsky, care nu a fost implicată în studiu, subliniază faptul că există mai multe mecanisme de declanșare a fazei initiale a cutremurelor. „Nu sunt sigură că observațiile din studiu susțin până în prezent afirmațiile despre fluidizarea acustică  ca fiind mecanismul relevant pentru declanșarea cutremur major”, spune ea.

Cu datele culese in studiu initial, cercetatorii sunt acum în căutarea de a explora mai în detaliu mecanismul prin care sunt sincronizate oscilațiile din aglomerarile de roci.

Asa, poate, se explică generarea seimelor puternice cu ajutorul exploziilor nucleare de mare adâncime…

Sursa: secretulcunoasterii.ro