Većina energije zemljotresa pretvara se u toplotu, a ne u podrhtavanje tla

Zemljotresi su prirodni fenomeni koji fasciniraju ljude vekovima. Obično ih doživljavamo kroz podrhtavanje tla i štetu koju izazivaju, ali nova istraživanja pokazuju da ovo podrhtavanje čini samo mali deo ukupne energije koju oslobađaju zemljotresi. Većina energije, iznenađujuće, pretvara se u toplotu, često dovoljno visoku da rastopi stene u delićima sekunde. Ovi nalazi dolaze iz istraživanja sprovedenog od strane geologa sa Tehnološkog instituta Masačusetsa (MIT), prenosi SciTechDaily.

Da bi precizno izmerili raspodelu energije, naučnici su razvili laboratorijske simulacije zemljotresa. U kontrolisanim uslovima, mini-zemljotresi su omogućili merenje energije koja ide u različite kanale: podrhtavanje tla, pucanje stena i generisanje toplote. Ovakvi eksperimenti omogućavaju uvid u unutrašnju dinamiku seizmičkih procesa koji su inače teško merljivi u prirodnom okruženju.

Preporučujemo

Rezultati su bili iznenađujući. Pokazalo se da: samo oko 10% ukupne energije ide u podrhtavanje tla, koje osećamo na površini, manje od 1% energije koristi se za pucanje stena duž raseda, i da se otprilike 80% energije pretvara se u toplotu.

U nekim slučajevima, toplota je bila toliko intenzivna da je stena lokalno rastopljena, stvarajući staklaste materijale pre nego što se ohladila. Ovo otkriće menja uobičajeno shvatanje o tome šta se dešava "ispod površine" tokom zemljotresa.

Iako su procenti impresivni, raspodela energije zavisi od istorije deformacija određenog regiona – koliko su stene prethodno bile promenjene tektonskim pokretima. Stare pukotine, ranije deformacije i slojevi stena mogu značajno uticati na to koliko energije prelazi u toplotu, a koliko se oslobađa kroz podrhtavanje ili pucanje. Ovo je ključ za razumevanje varijacija u intenzitetu zemljotresa i posledica po različite regije.

Razumevanje kako se energija zemljotresa raspodeljuje ima potencijal da unapredi modele predviđanja seizmičke aktivnosti. Ako naučnici znaju koliko energije zemljotres oslobađa i u koji kanal odlazi, mogu bolje proceniti koliko je područje ranjivo na buduće potrese i kakve vrste oštećenja se mogu očekivati.

Ovi podaci takođe mogu pomoći u inženjerskom planiranju: bolje poznavanje raspodele energije može uticati na dizajn građevina, mostova i infrastrukture, kako bi se povećala otpornost na toplotno i mehaničko opterećenje tokom zemljotresa.

Otkriće da većina energije zemljotresa prelazi u toplotu otvara nova pitanja o geotermalnim procesima i dinamičkim svojstvima Zemljine kore. Na primer, lokalizovana toplota može menjati hemijski sastav stena ili inicirati procese koji utiču na dugoročnu tektonsku aktivnost.

Takođe, ovakva saznanja mogu biti korisna u eksploataciji geotermalne energije, jer ukazuju na mesta gde se energija oslobađa duboko u Zemljinoj kori.

Iako zemljotresi izazivaju snažno podrhtavanje tla, veći deo oslobođene energije se pretvara u toplinu, ponekad dovoljno intenzivnu da rastopi stene. Razumevanje ove raspodele ne samo da menja naše shvatanje zemljotresa, već i otvara mogućnosti za unapređenje predviđanja potresa, bolje planiranje građevinske infrastrukture i istraživanje geotermalne energije.

(Telegraf Nauka / SciTech Daily)