Podczas dyskusji na temat trzęsień ziemi pojawia się wiele pytań, ale niewiele z nich jest całkowicie hipotetycznych. Na przykład ostatnio społeczność naukowa próbowała znaleźć odpowiedź na pytanie, czy trzęsienie ziemi może być wystarczająco silne, aby zniszczyć planetę.
Pytanie okazało się niezwykle trudne i wymagało dużego nakładu pracy.
Różne przyczyny trzęsień ziemi
Na początek warto porozmawiać o tym, co powoduje trzęsienia ziemi i jak silne mogą być.
W rzeczywistości istnieje stosunkowo wiele przyczyn, które powodują trzęsienia ziemi na powierzchni Ziemi, wśród nich może nawet występować grawitacyjne przyciąganie Księżyca. Jednak ze względu na prostotę i skuteczność naszego hipotetycznego scenariusza apokaliptycznego warto skupić się na dwóch głównych przyczynach aktywności sejsmicznej.
Film promocyjny:
Większość trzęsień ziemi występuje na granicach płyt tektonicznych, w rejonie uskoków tektonicznych lub geologicznych.
Przesunięcia tektoniczne
Na przykład uskok San Andreas, który jest uskokiem prawostronnym transformacji. Z tego powodu w regionie występują niszczycielskie, ale płytkie trzęsienia ziemi. Uskok transformacji oznacza, że płyty tektoniczne nie poruszają się przeciwko sobie, ale wzdłuż niej, bez tworzenia nowej skorupy ziemskiej lub niszczenia starej.
Uskoki geologiczne nie zawsze dają się przekształcić. Czasami dwie płyty tektoniczne poruszają się bezpośrednio jedna na drugiej i zderzają się wzdłuż zbieżnej linii uskoku. Istnieją dwa typy błędów zbieżnych: subdukcja i kolizja.
Zbieżne granice
Subdukcja zachodzi w wyniku zderzenia oceanicznej płyty litosferycznej z kontynentalną lub zderzenia dwóch płyt oceanicznych. Rezultatem subdukcji jest to, że jedna płyta praktycznie „czołga się” na drugą. Gęsta skorupa dolnej płyty (oceanicznej) rozpuszcza się w płaszczu, podczas gdy płyta kontynentalna pozostaje na górze. Aktywną strefą krawędzi kontynentalnej jest andyjskie wybrzeże Ameryki Południowej.
Kiedy zderzają się dwie płyty oceaniczne, w wyniku subdukcji powstaje łuk wyspowy, czyli wyrasta wyspa, która nie zawsze pojawia się nad powierzchnią wody. Wyspy Kurylskie są przykładem nowoczesnego łuku wyspowego.
Kolizja występuje, gdy zderzają się dwie płyty kontynentalne i jest procesem orogenicznym. Aktywne góry - Himalaje.
W wyniku obu procesów (zarówno subdukcji, jak i zderzeń) powstają głębokie trzęsienia ziemi, które mogą powodować zniszczenia nie tylko w rejonie uskoku, ale także daleko poza jego granicami.
Jak silne mogą być trzęsienia ziemi?
Oto pięć największych trzęsień ziemi odnotowanych w ciągu ostatnich stu lat:
- Trzęsienie ziemi na Kamczatce o sile 9,0, które miało miejsce w listopadzie 1952 r. W wyniku tego trzęsienia ziemi, które było spowodowane zbieżną granicą dwóch płyt na Oceanie Spokojnym, powstało ogromne tsunami, które zniszczyło kilka osad na Kurylach i Kamczatce.
- Trzęsienie ziemi we wschodniej Japonii o sile 9,1, które miało miejsce w 2011 roku i spowodowało jedno z najbardziej niszczycielskich tsunami w historii ludzkości, zabijając 20 tysięcy ludzi.
- Trzęsienie ziemi na Alasce o sile 9,2, które wystąpiło wiosną 1964 r. Ze względu na to, że region nie był gęsto zaludniony, nawet pomimo najsilniejszego tsunami, ucierpiało tylko około 30 osób.
- Trzęsienie ziemi na Oceanie Indyjskim o sile 9,3, które miało miejsce w 2004 r. I miało niszczycielski wpływ na Indonezję. Tsunami zabiło prawie ćwierć miliona ludzi.
- Wielkie trzęsienie ziemi w Chile w 1960 r. O sile 9,5 było nie tylko przyczyną najsilniejszych wstrząsów wtórnych, ale także spowodowało ogromne tsunami, które objęło prawie całe wybrzeże Pacyfiku.
Pomiar siły trzęsienia ziemi
Większość z nas zna jedynie skalę Richtera, która mierzy siłę trzęsienia ziemi w stosunku do amplitudy wstrząsów. Im wyższa amplituda, tym silniejsze trzęsienie ziemi. Pomimo popularności skali Richtera, od 1970 roku została ona zastąpiona dokładniejszą skalą wielkości opartą na momencie sejsmicznym.
Dzięki nowym przyrządom pomiarowym i wielkościom sejsmolodzy mogą wykorzystać fale sejsmiczne trzęsienia ziemi do pomiaru ilości energii uwolnionej w wyniku zderzenia płyt litosferycznych.
Na przykład w wyniku trzęsienia ziemi w Chile w ciągu kilku sekund wyrzucono 8,3 tryliona dżuli energii. To 42 razy więcej niż w przypadku eksplozji najpotężniejszego znanego termojądrowego urządzenia wybuchowego (Car Bomba).
Moc mega szarpnięć
Jeśli dokładnie przestudiujesz pięć najsilniejszych trzęsień ziemi wymienionych powyżej, okaże się, że wszystkie one miały miejsce wzdłuż zbieżnych granic uskoków litosfery.
Opisanie tych trzęsień ziemi w odniesieniu do ich niszczycielskiego wpływu jest prawie niemożliwe. Uwolnienie tak ogromnej ilości energii doprowadziło do tego, że gleba praktycznie unosiła się tuż pod naszymi stopami, zmywając i porywając całe miasta i osady.
Te trzęsienia ziemi okazały się tak silne, że wpłynęły na długość dnia i nocy, ponieważ planeta przesunęła się nieznacznie poza swoją oś.
Model teoretyczny
Jednak naukowcy argumentują, że nawet tak masowe uwolnienie energii nie wystarczy do zniszczenia planety. Żadne z powyższych trzęsień ziemi nie mogło nawet rozerwać firmamentu ziemi, nie wspominając o płaszczu, którego rozerwanie jest prawie niemożliwe ze względu na gęstość i wysokie ciśnienie.
W teorii można sobie wyobrazić trzęsienie ziemi, które może rozłupać Ziemię na części. Musisz tylko obliczyć, ile energii jest do tego potrzebne.
Mega wstrząsowe trzęsienia ziemi, szczególnie głębokie, uwalniają energię w wyniku tarcia płyt litosferycznych. Zakładając, że ziemia składa się głównie z granitu, który topi się w temperaturze 1260 ° C, potrzeba bardzo niewielkiej wiedzy fizycznej, aby dojść do wniosku, ile energii może „rozerwać” ziemię. Wybuch potężnego trzęsienia ziemi powinien wynosić 4,4 x 1023 dżuli, czyli 53 tysiące razy silniej niż najsilniejsze trzęsienie ziemi zarejestrowane przez człowieka.
Hipotetyczne wyniki
Gdyby takie trzęsienie ziemi było możliwe, miałoby dramatyczny wpływ na przyszłość planety. Na przykład wstrząs takiej siły wyrzuciłby planetę z jej zwykłej orbity wokół Słońca, na zawsze zmieniając pory roku.
Skorupa stopionej ziemi, gdyby wpadła do wody, spowodowałaby niewiarygodne uwolnienie gorącej pary, która mogłaby zniszczyć wszystkie żywe istoty w regionie.
Na szczęście trzęsienie ziemi tej wielkości nie może się zdarzyć na Ziemi, ponieważ jest fizycznie niemożliwe. Na planecie nie ma stałych minerałów, które wytrzymałyby takie obciążenia mechaniczne. Oznacza to, że płyty tektoniczne zaczynają zbliżać się do siebie na długo przed wytworzeniem energii wystarczającej do zniszczenia skorupy ziemskiej.
Hope Chikanchi