Чому землетруси так важко передбачити
Увага: Через позицію правовласника щодо вмісту дане відео українською було видалене з Ютуб каналу "Цікава наука". Ви зможете знайти його на Толоці.
У 132-му році нашої ери в період правління династії Хань китайський вчений Джан Хен представив правителям свій винахід.
За словами Джана велика ваза могла визначити коли і в якому напрямку в імперії стався землетрус, це б дозволило відправити туди допомогу.
При дворі до винаходу поставились скептично, особливо через те, що пристрій спрацював у, здавалось б, спокійний день.
Але коли через кілька діб з’явилися посланці з проханням про допомогу, сумніви дворян перетворилися на визнання.
Сьогодні ми більше не покладаємося на вази для виявлення сейсмічних подій, але землетруси, як і раніше створюють унікальну проблему для тих, хто намагається їх відслідковувати.
То чому ж так важко передбачати землетруси?
І як ми можемо вдосконалити процес передбачення?
Для того, щоб дати відповідь на це, нам потрібно зрозуміти, як відбуваються землетруси.
Земна кора складається з кількох величезних кам’янистих блоків, які називаються тектонічними або літосферними плитами, кожна з яких розташована на гарячому, частково розплавленому шарі земної мантії.
Плити постійно рухаються, але роблять це дуже повільно, проходячи приблизно від одного до 20 сантиметрів на рік.
Але навіть такі малі переміщення викликають утворення глибоких тріщин в плитах.
А в нестабільних зонах зростання тиску може в підсумку спричинити землетрус.
Відстежувати такі невеликі коливання надзвичайно складно, а фактори, які перетворюють зміщення частин земної кори на сейсмічні події, дуже різноманітні.
На різних лініях розлому можуть контактувати різні породи, які неоднаково поводяться під тиском.
Різні породи також неоднаково реагують на тертя і високі температури.
Одні пороли частково плавляться, перетворюючись на рідини, які є перегрітими мінералами і які зменшують тертя вздовж лінії розлому, але інші породи лишаються твердими, тож піддаються небезпечному наростанню тиску.
І на всі ці розломи діють різні гравітаційні сили, а також потоки розплавлених порід крізь земну мантію.
Отже, яку з цих прихованих змінних необхідно аналізувати?
І як вони вписуються в наш зростаючий інструментарій прогнозування?
Оскільки деякі з цих сил проявляють себе приблизно незмінним чином, поведінка плит певною мірою циклічна.
Сьогодні багато наших надійних свідчень пов’язані з довгостроковим прогнозуванням, що стосується того, де і коли вже відбувалися землетруси.
В масштабі тисячоліть це дозволяє нам передбачати, коли високоактивні розломи, як от розлом Сан-Андреас, накопичать достатньо енергії для потужного землетрусу.
Але через велику кількість змінних цей метод може передбачати події в дуже широких і розмитих часових межах.
Щоб передбачати більш загрозливі події, вчені дослідили коливання земної кори перед землетрусом.
Геологи вже давно використовують сейсмометр для відстежування і нанесення на мапу найменших зсувів у земній корі.
А сьогодні навіть смартфони здатні реєструвати первинні сейсмічні хвилі.
Маючи мережу телефонів по всьому світу, вчені могли б створити багато можливостями й детальну систему попередження про близькі в часі землетруси.
На жаль, телефони навряд чи здатні забезпечити завчасне оповіщення для задіяння протоколів безпеки.
Але настільки докладні дані є дуже корисними для таких систем прогнозування, як програмне забезпечення НАСА КвейкСім, яке може використовувати комбінацію геологічних даних для визначення регіонів з сейсмічним ризиком.
Проте, останні дослідження показують, що найпереконливіші ознаки землетрусу можуть бути непомітними для всіх цих сенсорів.
У 2011 році перед самим землетрусом на східному узбережжі Японії неподалік у цьому у регіоні було зареєстровано надзвичайно високі концентрації радіоактивних ізотопів радону.
У міру накопичення енергії напруженості в корі безпосередньо перед землетрусом мікротріщини дають можливість цим газам вийти на поверхню.
Ці вчені вважають, що якщо побудувати велику мережу детекторів ізотопів радону в сейсмоактивних зонах, то вона може стати хорошою системою попередження, яка потенційно може передбачати землетруси за тиждень.
Звісно, жодна з цих технологій не зрівняється з простим поглядом глибоко в надра Землі.
З таким глибинним поглядом ми зможемо відстежувати й передбачати масштабні геологічні зміни в реальному часі, ймовірно рятуючи десятки тисяч життів щороку.
Але, поки що, існуючі технології допомагають нам підготуватися і швидко відправити допомогу в постраждалі регіони, не чекаючи вказівок якоїсь вази.
