Zəlzələlər zamanı enerji hara gedir? Alimlər sirri açdı

Zəlzələlər zamanı səthdə hiss olunan təkanlar ilə yanaşı, istinin şimşəkləri və yeraltı süxurların dağılması da müşahidə olunur. Amma təbii şəraitdə bu üç prosesin hər birinə nə qədər enerji sərf olunduğunu ölçmək mümkün deyil.

Qaynarinfo phys.org-a istinadən xəbər verir ki, Massaçusets Texnologiya İnstitutu bu enerjini təbii zəlzələlərin miniatür analoqları olan "laborator zəlzələləri" zamanı izləyib. Onlar bu cür zəlzələlərin tam enerji balansını kəmiyyətcə qiymətləndirdilər və enerjinin nə qədərinin istiliyə, nə qədərinin isə sarsıntıya və çatlamağa getdiyini öyrəniblər.

Məlum olub ki, laboratoriya zəlzələsinin enerjisinin yalnız 10%-i fiziki təkanlara səbəb olur. 1% -dən az hissəsi süxurların məhvinə və yeni səthlərin yaradılmasına gedir. Zəlzələnin enerjisinin böyük əksəriyyəti, orta hesabla 80%-i zəlzələnin episentri ətrafındakı ərazinin qızdırılmasına sərf olunur. Tədqiqatçılar müşahidə ediblər ki, laboratoriya zəlzələsi ətrafdakı materialı əritmək və onu qısa müddət ərzində mayeyə çevirmək üçün kifayət qədər temperatur artımına səbəb ola bilər.

Geoloqlar həmçinin müəyyən ediblər ki, zəlzələnin enerji balansı regionun deformasiya tarixindən asılıdır: süxurların əvvəlki tektonik hərəkətlər nəticəsində nə dərəcədə yerdəyişməsi və pozulması.

MİT-in Yer, Atmosfer və Planet Elmləri Departamentinin (EAPS) aspirantı Daniel Orteqa-Arroyo deyir: "Deformasiyanın tarixi – əsasən qayanın xatırladığı şey – zəlzələnin nə qədər dağıdıcı ola biləcəyinə təsir edir".

Tədqiqatçılar qrupunun istehsal etdiyi laboratoriya zəlzələləri təbii zəlzələ zamanı baş verənlərin sadələşdirilmiş analoqudur. Gələcəkdə onların nəticələri seysmoloqlara seysmik hadisələrə meylli bölgələrdə zəlzələlərin baş vermə ehtimalını proqnozlaşdırmağa kömək edə bilər. Məsələn, elm adamlarının keçmişdə nə qədər güclü zəlzələlər olduğuna dair bir fikri varsa, zəlzələnin enerjisinin də yeraltı qayalara nə dərəcədə təsir etdiyini, onları əritdiyini və ya parçaladığını təxmin edə bilərlər. Bu da öz növbəsində bölgənin gələcək zəlzələlərə nə qədər az və ya çox həssas olduğunu göstərə bilər.

Tədqiqat üçün komanda qırılma zonası boyunca seysmik süxur sürüşmələrini təqlid edən miniatür laboratoriya zəlzələləri yaradıb. Onlar kiçik qranit nümunələri ilə işləyiblər. Onu incə bir toz halına gətirdilər və bir növ daxili temperatur sensoru kimi istifadə etdikləri daha incə maqnit hissəcikləri tozu ilə qarışdırıblar. Zərrəciklərin maqnit sahəsinin gücü temperaturun dəyişməsinə cavab olaraq dəyişib.

Tədqiqatçılar iki kiçik porşen arasında toz halında qranit nümunələri yerləşdiriblər. Daha sonra tozun maqnit hissəciklərini eyni başlanğıc istiqamətə və eyni sahə gücünə yönəltmək üçün güclü maqnit sahəsi tətbiq ediblər. Onlar hesab edirdilər ki, hissəciklərin oriyentasiyasında və bundan sonra sahənin gücündə hər hansı dəyişiklik hər hansı bir seysmik hadisə nəticəsində ərazinin nə qədər istilik keçirdiyinin göstəricisi olmalıdır.

Nümunələr daha sonra Yerin seysmogen təbəqəsindəki süxurların səthindən təxminən 10-20 kilometr aşağıda müşahidə etdiyinə bənzər daim artan təzyiq tətbiq etmək üçün qurulmuş xüsusi hazırlanmış aparata yerləşdirildi. Nümunə üzərində yük artdıqca meydana gələn hər hansı vibrasiyanı ölçmək üçün xüsusi hazırlanmış piezoelektrik sensorlardan istifadə ediblər.

Müəyyən gərginliklərdə nümunələrin bəziləri yerdəyişərək zəlzələyə bənzər mikromiqyaslı seysmik hadisəyə səbəb olub.

Tədqiqatçılar həmçinin qranit ölçüsünün necə dəyişdiyini - məsələn, daha kiçik parçalara bölünüb-parçalandığını və neçə dənə olduğunu qiymətləndirmək üçün hər bir nümunəni müxtəlif böyütmələrdə mikroskop altında araşdırlar.

Zəlzələlər milyonlarla ildir ki, süxurlarda yığılmış enerji nəticəsində yaranır. Tektonik plitələr yavaş-yavaş bir-birinə sürtündükcə Yer qabığında gərginlik yaranır. Süxurlar maddi güclərini aşdıqda, onlar birdən-birə dar zonada sürüşərək geoloji qırıq yarada bilərlər. Süxurlar qırılmanın hər iki tərəfində sürüşdükdə xaricə və yuxarıya doğru yayılan seysmik dalğalar yaradırlar.

Biz zəlzələ enerjisini əsasən seysmometrlər və digər yerüstü alətlərlə ölçmək mümkün olan yerin titrəməsi şəklində qəbul edirik. Lakin zəlzələ enerjisinin digər iki əsas forması - istilik və yeraltı çat kimi krekinqlər - müasir texnologiya üçün əsasən əlçatmazdır.

Aydın