Cutremurele de pământ pot fi declanșate de sunete/unde acustice puternice care se transmit prin sol și îl fluidizează…

 
… reducând frecarea în faliile tectonice
Experimentele din laboratoare o demonstrează

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 ce imită procesul mişcării telurice.

Rezultatele susțin „fluidizarea acustică”, teoria despre declanșarea cutremurelor care caută să explice apariția neașteptată a unor mișcări tectonice. Această cercetare ar putea ajuta, de asemenea, la descoperirea modului în care replicile sunt generate la intervale mari față de cutremurele pe care le preced.

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

Teoria fluidizării acustice sugerează că undele seismice generate de cutremurul inițial ar putea crea vibraţii sonice care ar provoca declanșarea mișcărilor tectonice minore ulterioare. Aceste vibrații afectează aglomerările de rocă situate la interfața dintre două plăci, generând alunecarea acestora. Ideea este că vibrațiile influenţează rocile mici, acestea comportându-se ca un fluid în cădere, fapt ce generează alunecarea plăcilor mari.

Patul de bile

În noul lor studiu, cercetătorii au folosit un sistem de alunecare redus la scară pentru a investiga dacă undele acustice pot fi într-adevăr capabile să declanșeze cutremure. Modelul de laborator a fost compus din două plăci brute, presate împreună, între care a fost așezat un pat de bile.

Atunci când o tensiune de forfecare a fost aplicată sistemului model, cercetătorii au observat alunecarea majoră şi alunecări periodice, cum era de așteptat. Au fost aplicate sistemului unde sonore la anumite frecvențe și acest fapt a cauzat mișcări de alunecare. Echipa a constatat, de asemenea, că alunecările premature au probabilitate mare să apară împreună cu undele sonore. Această observație este în concordanță cu teoria acustico-fluidizării.

„Fluidizarea acustică reduce presiunea în falii și sistemul devine brusc instabil, provocând tranziția la o stare fluidă”, explică Eugenio Lippiello de la Universitatea din Napoli.

Lippiello şi colegii săi au descoperit, de asemenea, că undele sonore induc spontan vibraţii în masa modelului, chiar și atunci când nu se aplică niciun sunet extern. Acest fapt se petrece o perioadă scurtă de timp înainte de apariția mișcării de alunecare.

„Chiar și în faza stabilă, mediul granular nu este niciodată în stare inertă”, spune Lippiello. Fiecare element slab pendulează în jurul propriului său centru și undele sonore sunt generate „atunci când oscilațiile particulelor individuale se sincronizează cu frecvența de rezonanță”.

În consecință, fluidizarea acustică poate să ajute, de asemenea, pentru a explica de ce frecvenţa măsurată a replicilor ulterioare este mai mare decât a fost anticipată pe baza studiilor de frecare piatră pe piatră.

„Această lucrare duce mai departe ideea că instabilitatea surprinzătoare observată la alunecări în timpul cutremurelor este cauzată de vibrații puternice în zona de frecare a plăcilor”, comentează Jay Melosh de la Universitatea Purdue, care a propus inițial procesul acustico-fluidizării, dar nu a fost implicat în acest studiu. „Aceste unde sunt generate în timpul alunecării, pe care o amplifică, și este la fel ca în cazul unei mașini cu viteză mare, care poate derapa incontrolabil pe un drum accidentat”. Melosh felicită echipa pentru că a demonstrat eficacitatea fluidizării acustice în alunecările tectonice, cu 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 iniţiale a cutremurelor. „Nu sunt sigură că observațiile din studiu susțin până la urmă afirmațiile despre fluidizarea acustică, ca fiind mecanismul relevant pentru declanșarea unui cutremur major”, spune ea.

Cu datele culese din studiul iniţial, cercetătorii sunt acum în faza de a explora mai în detaliu mecanismul prin care sunt sincronizate oscilațiile din aglomerările de roci.
Aşa, poate, se explică generarea seismelor puternice provocate de exploziile nucleare de mare adâncime.

Citiți și:

Cutremure provocate de tehnologia HAARP în România?

„Dialogul” între scoarţa terestră şi ionosferă poate fi manipulat

yogaesoteric
2 februarie 2018