Геологи рассчитали, как именно Солнце и Луна вызывают землетрясения на Земле
В 1980-х в Японии открыли новый вид землетрясений, при которых высвобождение энергии занимает часы или даже месяцы. Хотя из-за малой скорости раньше их не могли даже зафиксировать, исследования показали, что после таких «тихих» землетрясений может начаться вполне разрушительное цунами. Оставалось загадкой то, как довольно слабое гравитационное воздействие тел в миллионах километров от нас может запускать такие процессы. Авторы новой работы считают, что нашли ответ на этот вопрос.
Люди знали о влиянии Луны на приливы еще до нашей эры. Но конкретный механизм оставался загадкой. Влияние Луны и Солнца на земные приливы объяснил лишь Ньютон в XVII веке, потому что открыл закон всемирного тяготения. Понимание конкретного механизма позволило точно предсказывать, когда приливы будут максимальными, когда минимальными, что имело практическое приложение и в мореплавании.
Сходным образом после открытия «тихих» землетрясений в 1980-х долго оставалось неясным, как на них могут влиять Солнце и Луна. Между тем эмпирические данные указывали на это. Не понимая конкретный механизм воздействия расчетно, ученые не могли надежно предсказывать возникновение «тихих» землетрясений.
Авторы новой работы, которую опубликовали в Journal of Geophysical Research: Solid Earth, предложили версию механизма такого влияния. Они построили детальные цифровые модели геологических разломов и стали обсчитывать, при каких сценариях небольшие гравитационные потенциалы Солнца и Луны, проходящих над точкой разлома, могут заметно повлиять на них.
Оказалось, что если скорость, с которой материалы в геологическом разломе реагировали на притяжение Луны и Солнца, давала период реакции на внешнее гравитационное воздействие, равный периоду прохождения Луны и Солнца прямо над разломом, то возникал усиливающий эффект. Он позволял исходно небольшим, но регулярно повторяющимся процессам влиять на движение материала в разломе. При этом основная часть энергии будущего землетрясения всё равно бралась из геологических процессов, но именно приливные эффекты играли роль спускового крючка, позволяющего запустить сейсмический процесс.
Энергия от приливных сил Солнца и Луны в симулированных сценариях могла подолгу копиться и периодически прорываться через «тихие» землетрясения. В итоге даже очень слабые приливные напряжения с помощью такого резонанса могут заставлять геологические разломы «скользить», подобно тому, как раскачивание качелей в правильном ритме даже умеренными усилиями в конце концов придает качелям значительную кинетическую энергию, много большую, чем любое из раскачивающих усилий.
По расчетам авторов, даже если приливные силы Солнца и Луны, действующие на тот или иной разлом, создают давление, равное всего нескольким килопаскалям (что примерно равно легкому поглаживанию ладонью), итоговое воздействие может иметь огромную энергию, накопленную просто за счет длительного раскачивания небесными телами «качелей» в материале, находящемся в разломе.
naked-science.ru