الزلازل تحدث بشكل أقل اضطرابا مما كان يُعتقد: تفاصيل جديدة حول ديناميكيات التصدع الأرضي

حدوث الهزة الأرضية

تعد الزلازل من أكثر الكوارث تدميرا التي يمكن أن يطلقها كوكبنا، ومع ذلك ما زلنا نتفاجأ عندما تضرب إحداها، كشفت الأبحاث الجديدة تفاصيل عن المراحل التي تسبق حدوث الهزة الأرضية، حيث أظهرت أن فترة من التحركات البطيئة والمستقرة في نقطة ضغط محددة في قشرة الأرض هي الشرارة اللازمة لحدوث الأحداث السيسمية الكبيرة.

قال الفيزيائي جاي فاينبرغ من جامعة هارفارد: "تحد نتائجنا النماذج التقليدية لديناميكيات التصدع وتعززها"، وأضاف: "نظهر أن العمليات البطيئة وغير السيسمية تعد شرطا أساسيا لحدوث التصدع السيسمي، المدفوع بالضغط المحلي والقيود الهندسية، مما يترتب عليه آثار كبيرة لفهم متى وكيف تبدأ الزلازل."

التفاصيل الدقيقة وراء التصدعات الأرضية: 

من أجل حدوث هزة أرضية، يجب أن تتراكم نقاط الضعف في القشرة الأرضية لتشكل شقا يمكن أن ينفجر فجأة، أظهرت العديد من الدراسات السابقة أن هذه الشقوق تسبقها سلسلة من الحركات البطيئة التي لا تهز الصخور المحيطة بها. ومع ذلك، كانت التفاصيل المتعلقة بهذه العمليات تستند إلى التعميمات التي قد لا تكشف التحولات في العالم ثلاثي الأبعاد.

الدور الذي تلعبه التوترات البطيئة في حدوث الزلازل:

قادت مجموعة من الفيزيائيين بقيادة جاي فاينبرغ وشاهار غفيرتزمان من جامعة هارفارد دراسة لفهم دور هذه التوترات البطيئة في حدوث النشاط الزلزالي، باستخدام التجارب والنماذج النظرية لاستكشاف كيفية تطور هذه العمليات.

آلية تفجر الزلازل:

أحد العوامل الأساسية اللازمة لحدوث الزلزال هو وجود شق يوفر نقطة تركيز للطاقة المرنة الناتجة عن الأحمال الخارجية. من دون الشقوق، لا يوجد وسيلة لتضخيم التوترات، مما يعني أن الطاقة لن تتحرر فجأة.

اكتشافات جديدة حول آلية حدوث الزلازل:

درس الباحثون الشقوق في الأبعاد الواحدية والثنائية والثلاثية، وكذلك آلية الحركات الصغيرة في القشرة المعروفة بالزحف، أظهرت نتائجهم أن البقع الصغيرة البطيئة الحركة التي تتميز بالحركة الاحتكاكية في بعدين هي الخطوة الأولى نحو حدوث التصدع. وبعد فترة من الزحف البطيء والثابت في نقاط التوتر، تبدأ هذه البقع بالتوسع تدريجيًا حتى تصل إلى مرحلة التصدع الزلزالي.

الآثار المترتبة على الفهم الجديد للزلازل:

تضيف هذه التفاصيل الجديدة إلى فهمنا لتطور الزلازل آثارًا كبيرة. فهي تساعدنا في فهم أفضل للضغط والاحتكاك بشكل عام، كما توفر معلومات أساسية يمكن أن تساعد في التنبؤ بالنشاط الزلزالي في المستقبل.

قال الباحثون: "بعيدًا عن صلتها بالتصدع وقوة المواد، فإن هذه الصورة الجديدة لديناميكيات تكوين التصدع ذات صلة مباشرة بديناميكيات حدوث الزلازل؛ إذ يجب أن يسبق التصدع البطيء وغير السيسمي التصدع السريع السيسمي دائما."