Zemětřesení uvolňuje energii většinou teplem, nikoliv třesem

Většina energie zemětřesení je uvolňována jako teplo, ne třesení

Podle Stephanie Pappas editoval Andrea Thompson

Chvění vytvořené zemětřesením může prasknout zem, snížit budovy a způsobit masivní skály. Celá tato destruktivní síla je, neuvěřitelně jen zlomek celkové energie zemětřesení.

Nová laboratorní studie v Agu postupuje zjistí, že otřesení odpovídá pouze 1 až 8 procent energie uvolněné při zemětřesenízatímco až do neuvěřitelných 98 procent této energie se rozptýlí jako teplo. Tření obrovských skalních kousků klouzajících proti sobě může zvýšit teplotu země na více než 1700 stupňů Celsia – dost na to, aby roztavilo křemen a další minerály.

Je náročné měřit, jak velká část energie zemětřesení jde o třepání země versus lámání hornin versus bleskové vytápění, vzhledem k tomu, že otřesy začínají hluboko pod zemským povrchem a probíhají v nepředvídatelných intervalech. Abychom pochopili tento energetický rozpočet, Daniel Ortega-Arroyo, nyní postdoktorandský výzkumný pracovník v technologickém institutu Massachusetts, a jeho kolegové vytvořili zemětřesení itty-bitty laboratorní zemětřesení tím, že tlačily centimetr velikosti velikosti práškové žuly a magnetické částice směsi mezi hliníkovými pistonami. Měřili tento proces praskání pod stresem teploměry a piezoelektrickými senzory, které napodobují seismografy používané k měření skutečných zemětřesení.

O podpoře vědecké žurnalistiky

Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.

Dokonce i tato zemětřesení s centimetrem se rychle horko. „V podstatě to přešlo z pokojové teploty na více než 900 stupňů C v několika mikrosekundách-tak extrémně, extrémně,“ říká Ortega-Arroyo.

Vědci zjistili, že mezi 68 a 98 procenty energie uvolněné v těchto laboratorních otřesech se rozptýlily jako teplo. Rozbití oplatky vzalo kdekoli z méně než 1 procenta energie na až 32 procent, zatímco třepání tvořilo 8 procent nebo méně. Vzorky, které byly více deformovány před rozbitím, zažilo o něco menší vytápění, říká Ortega-Arroyo, což naznačuje, že historie hornin při poruše by mohla kontrolovat, kolik energie jde na vytápění, zlomení hornin a třesení v příštím zemětřesení.

Nový výzkum je důležitý, protože energetický rozpočet zemětřesení je „obrovský neznámý“, říká Rachel Abercrombie, výzkumná pracovník zemětřesení na Bostonské univerzitě, která se do studie nezúčastnila, ale před zveřejněním diskutovala o experimentech s autory. „Je docela zásadní pro pochopení zemětřesení, a proto je schopna je modelovat.“ Počítačové modely zemětřesení se používají pro vše od určování Jak zemětřesení místní budovy Měl by být pokusit se přijít na to, kdy se chyba dále zlomí a jak velký bude výsledný zemětřesení.

Jednou z výhod práce je, že použila novou techniku, měří vyrovnání magnetických minerálů v vyhřívané hornině, aby pomohla interpretovat změnu teploty, říká Heather Savage, výzkumník zemětřesení na Kalifornské univerzitě v Santa Cruz. Savage, který se nezúčastnil studie, provádí terénní analýzy roztavených hornin na starých poruchových liniích. Tyto studie v reálném světě také používají magnetickou analýzu, říká, a mít stejná měření v reálném světě a v laboratoři může pomoci škálovat zjištění z destičky velikosti centimetru k multilometrové poruše.

„Jak to mohu extrapolovat na něco jako zemětřesení při poruše San Andreas?“ Savage říká. „To je pravděpodobně docela velká otázka pro nás, abychom se přeměnili.“

Je čas postavit se za vědu

Pokud se vám tento článek líbil, rád bych požádal o vaši podporu. Vědecký Američan sloužil jako obhájce vědy a průmyslu po dobu 180 let a právě teď může být nejkritičtějším okamžikem v této historii dvou století.

Byl jsem Vědecký Američan Předplatitel od svých 12 let a pomohlo to utvářet způsob, jakým se dívám na svět. Dejte mi vědět Vždy mě vzdělává a potěší a inspiruje pocit úcty pro náš obrovský, krásný vesmír. Doufám, že to také pro vás.

Pokud Přihlaste se k odběru Vědecký AmeričanPomáháte zajistit, aby naše pokrytí bylo soustředěno na smysluplný výzkum a objev; že máme zdroje na podávání zpráv o rozhodnutích, která ohrožují laboratoře po celé USA; a že podporujeme začínající i pracující vědce v době, kdy se hodnota samotné vědy příliš často nerozpoznala.

Na oplátku získáte základní zprávy, Upmasující podcastyBrilantní infografika, zpravodaje nemohu vynechatMust-Watch videa, náročné hrya nejlepší psaní a hlášení vědeckého světa. Můžete dokonce Darujte někomu předplatné.

Nikdy nebylo důležitější čas, abychom se postavili a ukázali, proč věda záleží. Doufám, že nás v této misi podpoříte.