Αποκαλύφθηκε η σύνδεση: Πώς ο Ήλιος και η Σελήνη προκαλούν σεισμούς στη Γη

Η βαρυτική έλξη του Ήλιου και της Σελήνης προκαλεί σχεδόν ανεπαίσθητες τάσεις στον πλανήτη μας, οι οποίες μπορούν να πυροδοτήσουν γεωλογικά φαινόμενα γνωστά ως αργοί σεισμοί.

Πρόκειται για αργές ολισθήσεις κατά μήκος ρηγμάτων, οι οποίες απελευθερώνουν τη συσσωρευμένη ενέργειά τους εξαιρετικά σταδιακά, σε χρονικά διαστήματα πολύ μεγαλύτερα από εκείνα των συνηθισμένων σεισμών που όλοι γνωρίζουμε και φοβόμαστε.

Αν και η ύπαρξη αυτών των ιδιαίτερων γεωλογικών φαινομένων έχει ήδη παρατηρηθεί και καταγραφεί ευρέως από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα, ο ακριβής μηχανισμός μέσω του οποίου τα ουράνια σώματα μπορούν να τα πυροδοτούν παρέμενε μέχρι σήμερα ένα δύσκολο μυστήριο. Τώρα, χάρη σε εξελιγμένα υπολογιστικά μοντέλα, μια ομάδα γεωεπιστημόνων κατάφερε να αποκωδικοποιήσει τη σύνθετη δυναμική αυτής της συναρπαστικής, αόρατης αλληλεπίδρασης μεταξύ των κοσμικών δυνάμεων και της επιφάνειας της Γης, ανοίγοντας νέους ορίζοντες στη γεωφυσική.

Αναπαράσταση ενός ρήγματος στον υπολογιστή

Για να κατανοήσει πλήρως το φαινόμενο, ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Yishuo Zhou του Πανεπιστημίου PSL στο Παρίσι ανέπτυξε προηγμένες ψηφιακές προσομοιώσεις. Δημιούργησαν ένα απλοποιημένο ψηφιακό μοντέλο ελατηρίου και μπλοκ, στο οποίο ένα μπλοκ ολισθαίνει κατά μήκος ενός ρήγματος, ενώ έλκεται από ένα ελατήριο.

Στόχος ήταν να κάνουν το εικονικό ρήγμα να συμπεριφέρεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στην πραγματικότητα, γι' αυτό οι ερευνητές ενσωμάτωσαν καθιερωμένους κανόνες τριβής, οι οποίοι εξηγούν πώς μεταβάλλεται η αντίσταση των πετρωμάτων όταν αυτά κινούνται ή παραμένουν ακίνητα.

Στη συνέχεια, η ομάδα εφάρμοσε σύντομες εκρήξεις τάσης, καθώς και κυκλικές δυνάμεις που μεταβάλλονταν σαν κύματα. Οι τελευταίες σχεδιάστηκαν ειδικά ώστε να αναπαριστούν τις πολύ μικρές τάσεις που προκαλεί στη Γη η βαρυτική έλξη του Ήλιου και της Σελήνης.

Η σημασία του συγχρονισμού και του συντονισμού

Τα αποτελέσματα της έρευνας, που δημοσιεύτηκαν στο Journal of Geophysical Research: Solid Earth, αποκάλυψαν ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον μοντέλο, στο οποίο ο χρόνος, η ένταση της δύναμης και η τριβή διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην πρόκληση της ολίσθησης.

Στις προσομοιώσεις, οι μικρές παλιρροϊκές έλξεις διατάρασσαν ρήγματα που υπό κανονικές συνθήκες θα ολισθαίναν με απόλυτα τακτικό τρόπο. Η ενεργοποίηση συνέβαινε ακριβώς τη στιγμή που η επαναλαμβανόμενη έλξη του Ήλιου και της Σελήνης ταίριαζε με τον φυσικό ρυθμό με τον οποίο το ρήγμα ανταποκρινόταν στη συσσώρευση τάσης.

Η εσωτερική τριβή του ρήγματος βοηθά να καθοριστεί αυτός ο ρυθμός απόκρισης και επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο αντιδρά στις πιέσεις. Όταν συγχρονίζονται ο χρόνος, η δύναμη και η τριβή, το ρήγμα εισέρχεται σε μια φάση αργής κίνησης.

Οι ισχυρότερες έλξεις προκαλούσαν ταχύτερα γεγονότα, ωστόσο ακόμη και οι ομαλές και προβλέψιμες παλιρροϊκές δυνάμεις μπορούσαν ορισμένες φορές να δημιουργήσουν χαοτικά και ακανόνιστα μοτίβα κίνησης.

Όσον αφορά τον μηχανισμό πίσω από το φαινόμενο, οι επιστήμονες εξήγησαν: «Δείχνουμε ότι ακόμη και πολύ ασθενείς παλιρροϊκές τάσεις μπορούν να προκαλέσουν ολίσθηση ρηγμάτων μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται συντονισμός, όπως ακριβώς το σπρώξιμο μιας κούνιας στον σωστό ρυθμό την κάνει να κινείται όλο και ψηλότερα».

Τι σημαίνει για την παρακολούθηση του υπεδάφους

Τα υπολογιστικά μοντέλα αναπόφευκτα απλοποιούν τις πραγματικές συνθήκες και γι' αυτό τα φυσικά συστήματα ρηγμάτων μπορεί να παρουσιάζουν πολύ μεγαλύτερη πολυπλοκότητα.

Παρά αυτή την απλοποίηση, οι συγγραφείς της μελέτης θεωρούν ότι το εικονικό ρήγμα που δημιούργησαν μπορεί να έχει σημαντική πρακτική αξία για τους γεωλόγους που παρακολουθούν τη δραστηριότητα σε μεγάλα βάθη κάτω από την επιφάνεια της Γης.

Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα ουράνια σώματα αλληλεπιδρούν με τη γεωλογία της Γης προσφέρει πιο ακριβή εργαλεία για την ανάλυση της αόρατης δυναμικής που εξελίσσεται χιλιόμετρα κάτω από τα πόδια μας.

Οι ερευνητές ολοκλήρωσαν τη μελέτη τους υπογραμμίζοντας τη δυνητική σημασία της ανακάλυψής τους: «Η εργασία μας βοηθά να εξηγήσουμε γιατί ορισμένα ρήγματα είναι ασυνήθιστα ευαίσθητα στις μικροσκοπικές παλιρροϊκές δυνάμεις και προσφέρει έναν τρόπο εξαγωγής συμπερασμάτων για τις ιδιότητες των ρηγμάτων, μέσω της παρατήρησης αργών σεισμών που προκαλούνται από τις παλίρροιες».

Με πληροφορίες από το phys.org