• Saturday July 20,2019

Fungerer i fremgang

Anonim


I mai 1960 slo det største jordskjelvet som noen gang ble registrert, til kysten av Chile med en kraft som føltes rundt om i verden. Størrelsen 9, 5 temblor flattede landsbyer, løsne jordskred, utløste en vulkanutbrudd, og lanserte tsunamier som ravaged shorelines i Hawaii, Japan, Filippinene, New Zealand og California. Geologer kunne tilbringe hele karrieren sin og rekonstruere den seismiske dynamikken til arrangementet. Men de siste årene har de blitt mer interessert i det rolige før den jordiske stormen.
Femten til 20 minutter før omveltningen oppstod en dyp glide langs en offshore-feil som ikke forårsaket noen risting i det hele tatt på overflaten. Slike bevegelser, som varer fra minutter til år, kalles sakte eller stille, jordskjelv, og bare de mest sensitive instrumentene kan oppdage dem. Med tekniske fremskritt som GPS, oppdages det sakte jordskjelv ved andre beryktede feil. De gir ledetråder til sminke og oppførsel av dypjord terreng som har lange forvirrede geologer. Og de holder også tremmende utsikter til å prognose jordskjelv.
"Disse subtile bevegelsene innebærer at noe skjer i dybden. De var helt uventede, " sier Herb Dragert, en forsker ved Canadas geologiske undersøkelse i Sidney, British Columbia, som nylig beskrev et stille jordskjelv i Stillehavet Nordvest.

GPS-overvåkingsstasjoner (i rosa) rundt Puget Sound i Stillehavet Nordvest har oppdaget poeng (gule piler) der bakken skiftet vestover sommeren 1999.
Foto fra Orbimage / NASA.

Sakte jordskjelv antyder at årsakene til vanlige skjelv kan gå mye dypere enn noen tidligere hadde mistanke om. De verste jordskjelvene skjer på subduksjonssoner, sømmer i jordens overflate hvor et stykke skorpe dør under en annen. Bevegelsen er drevet av den ubøyelige varmen til den underliggende mantelen, som skyver platene rundt. Under subduksjonen kan den faste steinen som tveronplater toppes, bli låst. Da, som den nedre delen av underlaget fortsetter å glide ned, bygger spenningen på de låste delene til skorpen sprekker og skifter for å løsne belastningen. Rupturen tar bare noen sekunder og skaper sjokkbølger som sprer seg raskt fra stedet for den sviktende feilen. Det er de store, hurtige seismiske bølgene som gjør skaden.
"Hvis du har et stort jordskjelv, og jorden beveger seg et par meter, trenger du ikke GPS for å fortelle deg, " sier Dragert.
Eksistensen av sakte jordskjelv innebærer at mindre iøynefallende forskyvninger under overflaten kan bringe låste skorper til deres brytpunkt. Men de dype forstyrrelsene er mye vanskeligere å oppdage. I dagene før GPS fant Selwyn Sacks fra Carnegie Institution of Washington, DC, noen av de tidligste bevisene for sakte jordskjelv ved å bruke data fra begravede sensorer som kalles belastningsmåler, som måler kompresjon og utvidelse av overflaterock. Stammålerne omgikk det såkalte Nankai-troughet, hvor den filippinske havplaten subducts under sørvest Japan. Sacks viste at i de timer som fulgte en jordskjelv fra 1978, fortsatte de plukkbare platene å glide forbi hverandre med så mye som tre meter minus de vanlige dårlige vibene på overflaten. Den stille brudd reiste langs feillinjen på land, hvor den skjevde strukturen til et drivhus uten å bryte noe glass.
I 1989 gjennomgikk Sacks 'Carnegie-kollega Alan Linde hevelsesendringer i den chilenske kysten som hadde resultert fra jordskjelvet i 1960. Han redegjorde for at han kunne estimere total mengde og plassering av bevegelsen som hadde skjedd i den underliggende feilen ved å undersøke mønstre av nedsenket trær og eksponerte skudd. Linde bekreftet at den stille glidningen må ha skjedd langt under den faste skorpeen der det produseres vanlige jordskjelv. "Du måtte ha en glid som strekker seg ned minst 180 miles langs feilplanet, " sier han. "Det som sier er: Når den langsomme slippen finner sted, legger den til stresset i den [overliggende] seismogene sone og utløser trolig det store jordskjelvet. "
Før langsom jordskjelv ble oppdaget, antok geologene at den nedre delen av en subduksjonsplate beveger seg jevnt inn i den dype jorden uten motstand. "Vi pleide å tro det var så jævla varmt der nede at du ikke kunne samle stress, " sier dragert. I stedet virker det de oppvarmede rockestikkene og glir mye som skorpen, bortsett fra i et mer statelig tempo. Sakte slips slår på skorpen mer forsiktig enn et jordskjelv. De utløser en lavfrekvent seismisk puls som ikke gir støtbølger i det hele tatt, bare svake, forbigående forskyvninger på overflaten. Selv tidlige GPS-skjermer, som samplet et gitt nettsted en gang i året eller to, kunne ikke hente de signalene.
"Fra disse dataene var det ingen bevis på at bevegelsen var noe annet enn stabil, sier geofysiker Wayne Thatcher fra US Geological Survey i Menlo Park, California.
Den overraskende klebrigheten i langsom jordskjelvssone kan hjelpe geologer til å definere trykk, temperaturer og mineraler som finnes i jordens mantel, sier George Zandt, en seismolog ved University of Arizona i Tucson. Og som mer sakte skjelv oppdages i befolkede områder i nærheten av Mexico City og San Andreas Fault, lurer geologene på om de noensinne vil være til nytte ved å forutsi konvensjonelle jordskjelv. "Ingen vet virkelig svaret, " sier Linde. En 15-minutters advarsel kan ikke ha hjulpet mye i tilfelle det chilenske jordskjelvet, innrømmer han.
Og det er nå klart at sakte jordskjelv kan skje før eller etter seismisk aktivitet - selv som Dragert setter det, "i fantastisk isolasjon" fra den.
I fjor meldte et team ved Central Washington University i Ellensburg at åtte quakes har truffet Stillehavet Northwest stille siden 1992. Analysen er avhengig av GPS-stasjoner fra Seattle til Vancouver Island, hvor kystskorpen blir komprimert omtrent en fjerdedel i året som en oceanisk tallerken plukker innlandet. Hver 14. måned eller så, viser GPS-data, skorpen sprer seg litt mot havet, noe som indikerer en langsom frigjøring av belastningen i platens viskøse nederste områder. Rekylen tar to til fire uker. Hvis det skjedde alt på en gang, ville bevegelsen generere jordskjelv med størrelser så høyt som 6, 7.
Som Linde, tror Dragert de sakte skjellene legger til stresset i skurens låste sone, og øker sannsynligheten for en stor temblor. Men feilene i Stillehavet Nordvest er ikke så aktive som de i Japan eller Chile, og store jordskjelv er kjent for å besøke området bare en gang hver 600 år, i gjennomsnitt. Den siste skjedde i 1700. Således virker det usannsynlig, sier Dragert, at en eneste stille begivenhet - selv med en størrelse 6.7 wallop-vil skyve platene over kanten når som helst snart. Noen få hundre år fra nå vil det nok bare et enkelt sakte jordskjelv. "Vi er bedre kjent med når disse små jerks oppstår, " sier han.
"Det vi virkelig trenger, for å forstå deres verdi for jordskjelvsprognose, er å kunne samle data systematisk over lange perioder og på mange forskjellige steder, " legger Thatcher. Han og hans kolleger kan snart få den muligheten. Hvis kongressen gir det grønne lyset, vil et tett nettverk av GPS-stasjoner og spenningsmåler kalt Plate Boundary Observatory snart dekke det seismisk aktive amerikanske vesten, og overføre kontinuerlige strømmer av data på de intime livene til feilssoner og vulkaner.
"Vi har aldri hatt ressursene eller evnen til å lytte til jorden så følsomt, " sier Thatcher. "Og selve jorden vil fortelle oss til slutt om vi vil kunne forutsi jordskjelv. "


Interessante Artikler

Mystiske arter kan ha interbreed med mennesker

Mystiske arter kan ha interbreed med mennesker

Historien om menneskelig evolusjon blir stadig mer komplisert. Forskere denne uken kunngjorde oppdagelsen av et lårben som kunne tjene som bevis på en ny gren i vårt slektstre. Lårbenet var datert til rundt 14.000 år siden, og utfordret forestillingen om at andre arter av gamle mennesker døde etter at moderne mennesker hadde opptrådt. I ste

Er det en genetisk grunnlag for å løpe etter alle?

Er det en genetisk grunnlag for å løpe etter alle?

DNA Genetikere avdekker et annet nivå av menneskelig etnisk mangfold: Det kan ikke være hvilke gener vi har så mye som måten de oppfører seg på som står for våre forskjeller. Ved hjelp av det internasjonale HapMap-prosjektet, som katalogiserer humane genvarianter på tvers av populasjoner, samler forskere fra University of Pennsylvania Vivian Cheung og Richard Spielman først sekvensene av en bestemt hvite blodcelle fra 82 asiater og 60 personer av europeisk nedstigning. Deretter

Jägeren-samlere i oss

Jägeren-samlere i oss

Lesley-Ann Brandt En av grunnene til at HGDP-populasjonene er vektet mot urfolksgrupper er at det var forståelse for at disse populasjonene kanskje ikke vil være lengre etter verden i deres nåværende form. Men gjenvinningen av Taino-genomet illustrerer at selv om befolkningen ikke lenger er hos oss. de

På utdanning og  'Science Literacy '

På utdanning og 'Science Literacy '

Mens jeg forbereder lørdagens utdanningspanel, la vi gå tilbake til et beslektet emne som diskuteres her i løpet av de siste ukene. Jeg er nysgjerrig på å finne ut hvordan våre nye lesere føler om begrepet " science literacy ". Tror du det er noe lært i klasserommet eller ervervet ved naturlig nysgjerrighet og ivrig intellekt? Er en

Vitenskapsforfattere: Du har store krefter.

Vitenskapsforfattere: Du har store krefter.

Nyhetene i disse dager er dystre for vitenskapssinnet. Guvernøren i Texas, som også vil være din president, sier at Texas skoler lærer kreasjonisme. (De skjønner ikke, selv om Perry-som utnevnte en kreasjonist til å lede statsrådets utdanning - kan ønske seg noe annet.) Astrophysicist Neil deGrasse Tyson snakket lidenskapelig på HBO om landets retrett fra drømmer. Så jeg f

NCBI ROFL: Farge og kvinners attraktivitet: når røde klær blir oppfattet som å ha en mer intens seksuell hensikt.

NCBI ROFL: Farge og kvinners attraktivitet: når røde klær blir oppfattet som å ha en mer intens seksuell hensikt.

"Forskning har vist at med noen nonhuman primater, er rød forbundet med større seksuell attraktivitet hos kvinner, og nyere studier har funnet ut at en kvinne med røde klær øker tiltrekningsadferd hos menn. Imidlertid er mekanismen som forklarer slik atferd, ikke studert. I dette eksperimentet antydet vi at menn overvurderte kvinners seksuelle hensikt når de hadde på seg røde klær. Deltake