Только 10% уходит на сотрясения: вскрыта реальная структура землетрясений — и она пугает даже учёных

Землетрясения ассоциируются у нас прежде всего с подземными толчками — ощущаемыми, шумными, разрушительными. Мы воспринимаем их как колебания поверхности, которые фиксируют сейсмометры. Но недавнее исследование показало: эти сотрясения — лишь малая часть всей энергии, которую высвобождает землетрясение. Остальное прячется под землёй и проявляется совсем иначе.

Что не видно приборам

До сих пор у сейсмологов не было возможности точно измерить, как именно распределяется энергия землетрясений. Приборы легко фиксируют движение земли, но почти бессильны в измерении других энергетических форм — тепла и разрушения пород. Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) решили эту проблему экспериментально: они воспроизвели землетрясения в лаборатории.

Как проходили "лабораторные толчки"

Вместо тектонических плит — кусочки гранита. Учёные использовали именно эту породу, потому что она характерна для континентальной коры, где чаще всего и происходят природные землетрясения. Гранит измельчали до порошка и добавляли к нему микроскопические магнитные частицы. Их задача — показывать температуру внутри образца.

Все образцы помещали в специальный пресс, который создавал давление, соответствующее глубинам 10-20 км. Под нагрузкой происходило контролируемое "землетрясение", и датчики фиксировали всё: вибрации, тепловые всплески, изменения структуры.

Плюсы и минусы лабораторного подхода

Сравнение: как мы думали раньше и как теперь

Советы шаг за шагом

1. При анализе сейсмической опасности учитывать не только силу прошедшего землетрясения, но и его тепловые последствия.

2. Использовать лабораторные модели для прогнозов повторных толчков в тех же регионах.

3. Оценивать историю тектонических нарушений региона — она влияет на распределение энергии.

4. Включать в модели термодинамические процессы — они способны расплавить породы локально.

5. Учитывать скорость скольжения пород, а не только амплитуду вибраций.

Мифы и правда

• Миф: вся энергия землетрясения уходит в разрушения
  Правда: подавляющая часть превращается в тепло

• Миф: трещины — главный фактор последствий
  Правда: они занимают менее 1% энергетического баланса

• Миф: скорость движения плит невелика
  Правда: локально сдвиг может происходить со скоростью до 10 м/с

FAQ

Как учёные измерили температуру внутри образца?
Они добавили магнитные частицы, которые меняют свойства при нагреве и позволяют точно измерить температуру.

Что значит, что образец нагрелся до 1200 градусов?
Это локальный всплеск температуры у разлома, произошедший за микросекунды и быстро погасший после остановки движения.

Как это поможет в будущем?
Понимание теплового воздействия землетрясений поможет оценивать уязвимость регионов и предсказывать повторные толчки.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: учитывать только амплитуду сейсмических колебаний
  Последствие: недооценка теплового воздействия и разрушений вглубь
  Альтернатива: использование комплексных моделей с учётом тепла и структуры пород

• Ошибка: игнорировать историю предыдущих деформаций региона
  Последствие: ошибка в оценке риска будущих землетрясений
  Альтернатива: анализ тектонической активности в глубине с привлечением геофизических данных

• Ошибка: полагаться только на сейсмометры
  Последствие: неучтённые риски при проектировании инфраструктуры
  Альтернатива: использовать данные термодинамики и лабораторные модели

А что если…

А что если мы всё это время измеряли не то? Ученые из MIT показали, что главное в землетрясениях происходит не на поверхности, а глубоко под ней — в тепле, которое разогревает породы до экстремальных температур за доли секунды. Эта энергия не видна приборам, но именно она формирует новые зоны разломов, разрушает структуру и может многое рассказать о будущем.