Tajemnica głębokich trzęsień ziemi rozwiązana
Trzęsienia ziemi o głębokich ogniskach zostały odkryte prawie 100 lat temu. Teraz w końcu udało się rozwiązać zagadkę związaną z ich powstawaniem.
Profesor Xanthippi Markenscoff z UC San Diego Jacobs School of Engineering rozwiązała zagadkę dotyczącą tzw. głębokich trzęsień ziemi. Zostały one po raz pierwszy opisane w 1929 roku. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie "Journal of the Mechanics and Physics of Solids".
W latach 20. ubiegłego wieku naukowcy odkryli tajemnicze zjawisko zachodzące daleko pod skorupą ziemską: trzęsienia ziemi w regionach, w których zgodnie z obowiązującym stanem wiedzy, nie powinny być możliwe. Powstają one na głębokościach między 400 a 700 km pod powierzchnią Ziemi, w warunkach niewiarygodnie wysokiego ciśnienia i cechuje je siła do 8,3 stopni w skali Richtera.
Naukowcy wcześniej przypuszczali, że środowisko wysokiego ciśnienia głęboko pod powierzchnią Ziemi może spowodować implozję, która wywołuje głębokie trzęsienia ziemi. Nie byli jednak w stanie znaleźć wystarczających dowodów na poparcie tej teorii.
W swoich badaniach prof. Markenscoff przedstawiła nowe rozwiązanie problemu głębokich trzęsień ziemi, wraz z licznymi dowodami dostarczonymi przez modelowanie komputerowe.
Badania prof. Markenscoff opierają się na fakcie, że środowisko wysokiego ciśnienia na głębokości 400-700 km pod powierzchnią Ziemi powoduje, że oliwiny (rodzaj minerałów) zmienia się w gęstszy typ zwany spinelami. Proces ten przypomina nieco przemianę węgla w diament, gdy jest on pod ogromnym ciśnieniem.
Transformacja oliwinów w spinele prowadzi do zmniejszenia objętości skały z powodu środowiska wysokiego ciśnienia. To tzw. zapadanie się objętości jest związane z uskokami transformacyjnymi, które w pracy Markenscoff przedstawione są jako główna przyczyna trzęsień ziemi o głębokim ognisku.
Wykorzystując modele matematyczne i symulacje, Markensoff doszła do wniosku, że głębokie trzęsienia ziemi występują z powodu efektów wysokiego ciśnienia w połączeniu z przesunięciem objętości podczas zapadania się objętości.
Skutki, pochodzenie i wpływ trzęsień ziemi na naszą planetę są badane w licznych symulacja, m.in. przeprowadzanych przez superkomputer Fugaku.
