Ήλιος και Σελήνη: Πώς μπορούν να επηρεάσουν τους σεισμούς στη Γη

Η βαρυτική έλξη του Ήλιου και της Σελήνης μπορεί να προκαλέσει μικρές τάσεις στον φλοιό της Γης, οι οποίες υπό συγκεκριμένες συνθήκες είναι δυνατό να επηρεάσουν τη δραστηριότητα των ρηγμάτων.

Το φαινόμενο αφορά τους λεγόμενους αργούς σεισμούς, δηλαδή αργές ολισθήσεις κατά μήκος ρηγμάτων που απελευθερώνουν σταδιακά την ενέργεια, σε αντίθεση με τους συνηθισμένους σεισμούς που εκδηλώνονται σε πολύ μικρότερο χρονικό διάστημα.

Αν και οι αργοί σεισμοί έχουν καταγραφεί από την επιστημονική κοινότητα, ο ακριβής τρόπος με τον οποίο οι παλιρροϊκές δυνάμεις μπορούν να επηρεάσουν τα ρήγματα δεν ήταν μέχρι σήμερα πλήρως κατανοητός.

Το ψηφιακό μοντέλο των ερευνητών

Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Yishuo Zhou από το Πανεπιστήμιο PSL στο Παρίσι δημιούργησε ψηφιακές προσομοιώσεις, προκειμένου να μελετήσει τον μηχανισμό.

Οι επιστήμονες ανέπτυξαν ένα απλοποιημένο μοντέλο «ελατηρίου και μπλοκ», στο οποίο ένα μπλοκ ολισθαίνει κατά μήκος ενός ρήγματος. Στο μοντέλο ενσωμάτωσαν επίσης κανόνες τριβής, ώστε να προσομοιώσουν τον τρόπο με τον οποίο συμπεριφέρονται τα πετρώματα όταν παραμένουν ακίνητα ή αρχίζουν να κινούνται.

Στη συνέχεια πρόσθεσαν κυκλικές δυνάμεις που μεταβάλλονταν σαν κύματα, προκειμένου να αναπαραστήσουν τις μικρές παλιρροϊκές τάσεις που προκαλούν ο Ήλιος και η Σελήνη.

Ο ρόλος του συντονισμού

Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Journal of Geophysical Research: Solid Earth, έδειξε ότι ο χρόνος, η ένταση της δύναμης και η τριβή μπορούν να συνδυαστούν με τρόπο που επηρεάζει την κίνηση ενός ρήγματος.

Στις προσομοιώσεις, οι μικρές παλιρροϊκές δυνάμεις μπορούσαν να διαταράξουν τη μέχρι τότε ομαλή κίνηση ενός ρήγματος. Όταν ο ρυθμός της επαναλαμβανόμενης δύναμης ταίριαζε με τον φυσικό ρυθμό απόκρισης του ρήγματος, μπορούσε να προκληθεί αργή ολίσθηση.

Η εσωτερική τριβή διαδραματίζει σημαντικό ρόλο, καθώς καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τον τρόπο με τον οποίο ένα ρήγμα αντιδρά στις πιέσεις.

Όπως εξηγούν οι επιστήμονες: «Δείχνουμε ότι ακόμη και πολύ ασθενείς παλιρροϊκές τάσεις μπορούν να προκαλέσουν ολίσθηση ρηγμάτων μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται συντονισμός, όπως ακριβώς το σπρώξιμο μιας κούνιας στον σωστό ρυθμό την κάνει να κινείται όλο και ψηλότερα».

Οι ισχυρότερες παλιρροϊκές έλξεις μπορούσαν να προκαλέσουν ταχύτερα γεγονότα, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμη και οι σχετικά ομαλές δυνάμεις οδηγούσαν σε πιο ακανόνιστα μοτίβα κίνησης.

Τι μπορεί να σημαίνει η έρευνα

Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι τα υπολογιστικά μοντέλα αποτελούν απλοποιήσεις των πραγματικών γεωλογικών συνθηκών. Τα φυσικά ρήγματα είναι πολύ πιο σύνθετα και επηρεάζονται από πολλούς παράγοντες.

Ωστόσο, το μοντέλο μπορεί να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση της δραστηριότητας που εξελίσσεται σε μεγάλα βάθη κάτω από την επιφάνεια της Γης.

Η μελέτη εξετάζει, επομένως, όχι την πρόβλεψη των σεισμών από τη θέση του Ήλιου ή της Σελήνης, αλλά τον τρόπο με τον οποίο οι πολύ μικρές παλιρροϊκές δυνάμεις μπορούν, υπό συγκεκριμένες συνθήκες, να επηρεάσουν ήδη φορτισμένα ρήγματα.

Οι ερευνητές καταλήγουν: «Η εργασία μας βοηθά να εξηγήσουμε γιατί ορισμένα ρήγματα είναι ασυνήθιστα ευαίσθητα στις μικροσκοπικές παλιρροϊκές δυνάμεις και προσφέρει έναν τρόπο εξαγωγής συμπερασμάτων για τις ιδιότητες των ρηγμάτων, μέσω της παρατήρησης αργών σεισμών που προκαλούνται από τις παλίρροιες».