Σεισμοί παράγουν μεγάλη θερμότητα σε πολύ μικρές περιοχές

Οι περισσότεροι σεισμοί που έχετε δει, ακούσει, γίνονται αισθητοί σε ολόκληρο τον κόσμο όταν προκαλούνται από γρήγορη ολίσθηση που συμβαίνει σε ρήγματα. Ενώ η σεισμική ρήξη μπορεί να ταξιδέψει σε ένα ρήγμα ακόμη και πιο γρήγορα  από την ταχύτητα του ήχου, οι επιφάνειες ρήγματος πίσω από τη ρήξη σύρονται η μία ενάντια στην άλλη , περίπου ένα μέτρο ανά δευτερόλεπτο.

Σύμφωνα με μία νέα μελέτη η θερμότητα από τα πετρώματα είναι κρίσιμη και θα μπορούσε να είναι μια σημαντική αιτία των της εξασθένησης των ρηγμάτων στα αρχικά στάδια των σεισμών,

Όταν βράχια έρχονται σε επαφή, παράγουν ακραίες θερμοκρασίες στα διάσπαρτα μικροσκοπικά εξογκώματα. Αυτή η διαδικασία είναι παρόμοια με την παραγωγή θερμότητας όταν τρίβετε τα χέρια σας μαζί, αλλά σε μια τεράστια κλίμακα.

Στα μεγάλα ρήγματα, όπως του San Andreas στην Καλιφόρνια, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η παραγόμενη θερμότητα από τα πετρώματα λιώνει το βράχο. Το γεγονός αυτό καθιστά τα βράχια ολισθηρά σε αυτά τα μικροσκοπικά σημεία επαφής, μειώνοντας την τριβή μεταξύ τους αρκετά για να προκαλέσει  ένα σημαντικό ποσό του στρες και τον καθορισμό του σταδίου για ένα σεισμό.

Για να μάθουν περισσότερα σχετικά με αυτή την στιγμιαία θέρμανση, οι επιστήμονες έτριψαν μαζί διαφορετικούς τύπους πετρωμάτων που βρίσκονται συνήθως σε ρήγματα, όπως χαλαζίτες, γρανίτη και γάβρο. Έκαναν προσομοίωση σε ταχύτητες σεισμού  κοντά στο 0,5 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Παρατήρησαν προσκρούσεις, σε κάθε επιφάνεια ,  περίπου το ένα δέκατο της διαμέτρου μιας ανθρώπινης τρίχας.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η έντονη στιγμιαία θέρμανση θα μπορούσε να αυξήσει την θερμότητα δραματικά, ίσως μέχρι και 1.800 βαθμούς Κελσίου, αρκετή για να λιώσει τους περισσότερους τύπους πετρωμάτων που σχετίζονται με τα σεισμικά ρήγματα. Αξίζει να σημειωθεί ότι, αυτή η έντονη ζέστη περιορίζεται σε καυτά σημεία - η θερμοκρασία του περιβάλλοντος βράχου παρέμεινε σε μεγάλο βαθμό ανεπηρέαστη. Ακόμα, θα μπορούσε να προκαλέσει τριβές μεταξύ των βράχων για να μειωθεί σημαντικά σε αποστάσεις μόλις 4,5 εκατοστών.

Τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι η ξαφνική θέρμανση μπορεί να συνεισφέρει σημαντικά στην αποδυνάμωση των ρηγμάτων κατά τη διάρκεια δύο μικρών σεισμών και στα πρώτα στάδια των μεγάλων σεισμών.

«Τα ευρήματα αυτά μας δίνουν μια πολύ σαφέστερη εικόνα του τι μπορεί να συμβαίνει σε ρήγματα κατά τη διάρκεια ενός σεισμού, και έχει συνέπειες για το πώς οι σεισμικές ρήξεις ταξιδεύουν εντός της γης," είπε οερευνητής David Goldsby, ένας γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο Μπράουν.

Αν και αυτή η τρέχουσα εργασία έγινε σε γυμνές επιφάνειες βράχων του παρελθόντος μελλοντική έρευνα θα μπορούσε να δει τι θερμότητα ενδέχεται να προκύψει όταν οι επιφάνειες καλύπτονται με πετρώματα που τρίβονται μεταξύ τους για ένα δυνητικά ακόμα πιο ρεαλιστικό σενάριο, είπε ο Goldsby.

Γεωδίφης με πληροφορίες από το Science

Φωτογραφία-προσομοίωση τοπογραφίας δείχνει υψηλά σημεία (σε κόκκινο) - στην επιφάνεια του πετρώματος. Σε επαφή με την παρακείμενη επιφάνεια, αυτά υψηλά σημεία μπορούν να υποστούν έντονη θέρμανση σε περίπτωση σεισμού. Πηγή: Mark Robbins και Sangil Hyun, Πανεπιστήμιο Johns Hopkins