Геологи рассчитали, как именно Солнце и Луна вызывают землетрясения на Земле
В 1980-х в Японии открыли новый вид землетрясений, при котором 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 0,4 и 150 миллионов 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 всемирное тяготение. 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 может влиять Солнце и Луна. Между тем эмпирические данные указывали на это. Не понимая конкретный механизм воздействия расчетно, ученые не могли и надежно предсказывать возникновение «тихих» землетрясений.
Авторы новой работы, которую опубликовали в Journal of Geophysical Research: Solid Earth, предложили механизм 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, возникал усиливающий эффект. Он позволял исходно небольшим, но регулярно повторяющимся процессам влиять на движение материала в разломе. При этом основная часть энергии будущего землетрясения все 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.
Telegram 
Дзен 
VK 
