پیش بینی دقیق‌تر زمین‌لرزه با نظارت‌های مقیاس نانو

به گزارش شهرآرانیوز، استفاده از کریستال‌های کالسیتی منفرد با سختی و زبری متفاوت به مهندسان اجازه می‌دهد که فیزیک پیچیده مربوط به حرکت گسل‌های زمین را ساده‌سازی کنند.  در یک مطالعه تحقیقی جدید از دانشگاه «ایلینویز»، پژوهشگران نشان داده‌اند که این ساده‌سازی چگونه می‌تواند به پیش‌بینی بهتر زمین‌لرزه منجر شود.

دانشمندان با استفاده از مدل‌های مبتنی بر مطالعات مشاهداتی و بررسی ضرایب سنگ‌ها و کانی‌ها، رفتار گسل‌ها را توصیف می‌کنند.  اما کاربرد این مدل‌های تجربی و آزمایشی (empirical) برای پیش‌بینی زمین‌لرزه به علت تعداد متغیر‌های منحصر به فرد برای هر گسل از جمله تاثیر آب، عملی نیست.

اما این مطالعه جدید به سرپرستی پروفسور «روزا اسپینوزا-مارزال»، رابطه بین اصطکاک و سختی سطح کالسیت (کربنات کلسیم) – یکی از متداول‌ترین مواد معدنی تشکیل دهنده سنگ‌ها در پوسته زمین- را بررسی می‌کند تا بتواند یک رویکرد نظری‌تر در این زمینه اتخاذ نماید.

محققان می‌گویند هدف از این مطالعه جدید بررسی فرایند‌های در مقیاس نانو است که ممکن است موجب حرکت گسل‌ها شوند.

سختی یک کریستال معدنی عمدتا به ساختار اتمی آن بستگی دارد. اما سنگ‌ها در نواحی تماس دچار تغییراتی می‌شوند که بر بافت مقیاس نانویی آن‌ها هم تاثیر می‌گذارد.

این گروه برای آزمایش اینکه سختی معدنی چطور بر رفتار گسل‌ها تاثیر می‌گذارد، کریستال‌های کالسیتی در محیط‌های خشک و خیس برای شبیه‌سازی محیط‌ها فراهم کرد. این تیم در نهایت نتایج آزمایش‌ها در شرایط مختلف را مقایسه کرد. نتایج این تحقیقات با مطالعات اخیر موافقت دارد و نشان داده است که آب قدرت گسل را در مقایسه با شرایط خشک کاهش می‌دهد.

این یافته‌ها ممکن است به زلزله‌شناسان (seismologists) کمک کند تا قوانین مربوط به بررسی گسل‌ها را بازتعریف کرده و تعیین نمایند که فشار (استرس) در کجای پوسته زمین در حال افزایش است و از این طریق سرنخ‌هایی برای پیش بینی زمین‌لرزه‌های آینده به دست دهند.

این تیم در عین حال اذعان می‌کند که هنوز فاکتور‌های بسیار دیگری از جمله دما و تاثیر مواد معدنی دیگر وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند.  

منبع: ایرنا