علماء يكتشفون عملية جديدة خفية قد تفسر أسباب الزلازل

كشف دراسة حديثة أنه تم التعرف على آلية تتضمن حركة بطيئة وزاحفة بدون نشاط زلزالي باعتبارها مقدمة حاسمة للزلازل ، ويلقي هذا الاكتشاف الضوء على كيفية تراكم الضغط على طول الصدوع التكتونية قبل حدوث الكسر،  وربط الباحثون العملية بالديناميكيات الفيزيائية للمواد تحت الضغط، مما قد يحول فهم محفزات الزلزال ويساعد بشكل محتمل في التنبؤ بالأحداث الزلزالية.

ميكانيكا الاكتشاف

وبحسب الدراسة المنشورة في مجلة "نيتشر"، فقد أعادت التجارب خلق كسور شبيهة بالزلازل باستخدام صفائح من بولي ميثيل ميثاكريلات، المعروف باسم زجاج شبكي ، وقد تعرضت هذه الصفائح لقوى مماثلة لتلك التي تتعرض لها خطوط الصدع التكتونية، مثل صدع سان أندرياس في كاليفورنيا.

وأوضح جاي فاينبرج، الفيزيائي في الجامعة العبرية في القدس، لموقع لايف ساينس أن ديناميكيات الكسر في زجاج شبكي تشبه إلى حد كبير ديناميكيات الصدوع التكتونية.

وتشير التقارير إلى أن الشقوق تبدأ بـ"جبهة التبلور"، وهي مرحلة تتسم بالحركة البطيئة ، ولا تولد هذه الحركة التي توصف بأنها "حركة زلزالية"، الطاقة الحركية المرتبطة بالموجات الزلزالية، وقد توصل البحث إلى أن المرحلة البطيئة الحركة تتحول إلى كسر سريع عندما ينقطع التوازن الحرج للطاقة ، وهذا يشير إلى بداية التمزق الانفجاري المرتبط بالزلازل.

وبحسب جاي فاينبرج، فقد تبين أن مرحلة التبلور البطيئة تتطلب النمذجة في بعدين بدلاً من بعد واحد، وقد سلط هذا الفهم المحدث الضوء على الطبيعة الشبيهة بالرقعة للشقوق الأولية، والتي تتوسع داخل الواجهة الهشة التي تفصل بين الصفائح ، وعندما تنمو هذه الرقعة إلى ما هو أبعد من المنطقة الهشة، فإن اختلال التوازن في الطاقة يدفع التسارع السريع للشقوق، مما يؤدي إلى النشاط الزلزالي.

التطبيقات والتحديات المحتملة

وتشير التقارير إلى أن هذا البحث يقدم مسارات محتملة للتنبؤ بالأحداث الزلزالية ، ويمكن أن يعمل اكتشاف الحركات اللازلزالية كإشارة تحذير مبكرة ، ومع ذلك فإن التعقيدات في العالم الحقيقي، بما في ذلك الزحف اللازلزالي المطول على طول الصدوع، تجعل التطبيقات العملية صعبة.

وتستمر الجهود المبذولة لمراقبة الانتقال من المراحل اللازلزالية إلى المراحل الزلزالية في ظروف المختبر، حيث يهدف الباحثون إلى تحسين فهمهم لهذه العمليات.

ويستخدم فاينبرج وفريقه تقنيات متقدمة لدراسة الإشارات المنبعثة أثناء هذه التحولات، والتي تظل بعيدة المنال في بيئات الصدع الطبيعية.