Даже слабая гравитация Луны может запускать землетрясения на Земле
- Французская команда под руководством Ишуо Чжоу смоделировала разлом и показала: приливные нагрузки могут вызвать медленное землетрясение при совпадении с его естественным ритмом реакции.
- При усилении периодической нагрузки событие развивалось быстрее; модель также показывала сложное и нерегулярное поведение разлома.
- Авторы подчёркивают: упрощённая модель не позволяет предсказывать разрушительные землетрясения по положению Луны или Солнца.
Почему это важно: Наблюдение за медленными землетрясениями и приливными циклами может дать геологам дополнительную информацию о состоянии глубинных разломов.
Даже слабое гравитационное воздействие Луны и Солнца способно влиять на движение земных разломов и при определенных условиях запускать так называемые медленные землетрясения. Ученые из Франции с помощью компьютерного моделирования предложили объяснение механизма этого явления.
Изображение сгенерировано GeminiМедленные землетрясения отличаются от обычных сейсмических событий продолжительностью. При привычном землетрясении накопленная в горных породах энергия высвобождается за секунды или минуты, а вот медленное скольжение разлома может продолжаться значительно дольше.
Подобные события уже наблюдались в природе, причем ученые замечали их связь с приливными силами Луны и Солнца. Однако оставалось не до конца понятно, каким образом столь слабое гравитационное воздействие способно запускать движение огромных масс горных пород.
Команда под руководством геофизика Ишуо Чжоу создала компьютерную модель разлома на основе так называемой пружинно-блочной системы. В ней виртуальный блок скользит вдоль поверхности разлома под действием силы, создаваемой условной «пружиной». В модель также заложили физические законы трения, учитывающие изменение свойств горных пород в состоянии покоя и при движении.
Затем исследователи начали воздействовать на модель слабыми периодическими нагрузками, имитирующими приливное влияние Луны и Солнца. Оказалось, что решающую роль играет не только сила воздействия, но и его ритм. Если периодические нагрузки совпадают с естественной скоростью реакции разлома на изменение напряжения, возникает своеобразный резонанс.
Ученые сравнивают этот эффект с раскачиванием качелей. Даже слабые толчки способны постепенно увеличить амплитуду движения, если прикладывать их с подходящей периодичностью. В модели при определенном сочетании силы, частоты воздействия и характеристик трения стабильное скольжение разлома превращалось в медленное землетрясение. При увеличении периодической нагрузки такое событие развивалось быстрее.
При этом даже идеально регулярное приливное воздействие иногда приводило к сложному и нерегулярному поведению разлома. Исследователи считают, что это показывает, что относительно простая внешняя причина способна запускать значительно более сложную динамику внутри геологической системы.
Ученые подчеркивают, что компьютерная модель существенно проще настоящих земных разломов. Поэтому результаты не означают, что по положению Луны или Солнца можно предсказывать обычные разрушительные землетрясения. Тем не менее работа может помочь лучше понять, почему некоторые разломы особенно чувствительны к приливным силам. Наблюдение за медленными землетрясениями и их связью с приливными циклами потенциально позволит геологам получать дополнительную информацию о состоянии и свойствах глубинных разломов.
© iXBT
