يمكن للأعاصير القوية أن تدفع المحيط إلى حالة جنون. تلك الموجة من الطاقة تضرب قاع البحر. يكشف بحث جديد أنه في بعض الأحيان يمكن أن يكون قويًا بما يكفي لإحداث نوع جديد من الزلزال.
قاد Wenyuan Fan البحث الجديد. إنه عالم زلازل في جامعة ولاية فلوريدا في تالاهاسي. وصف فريقه هذه الزلازل على الإنترنت يوم 14 أكتوبر في رسائل البحوث الجيوفيزيائية . هذه الهزات هي نوع تم تحديده حديثًا من التفاعل بين الغلاف الجوي للأرض والمحيط والقشرة.
الشرح:الأعاصير والأعاصير الحلزونية والأعاصير
تختلف الزلازل عن الزلازل. تحدث الزلازل عن طريق التحول تحت سطح الأرض داخل الأرض الصلبة. القوة الدافعة وراء الزلازل العاصفة هي أمواج المحيط التي تحوّلت إلى موجات عميقة بفعل الإعصار أو العاصفة. يقول التقرير الجديد إن الزلازل يمكن أن تكون بنفس قوة الزلزال الذي بلغت قوته 3.5 درجة. هذا مستوى بالكاد يمكن ملاحظته للناس ولكن يمكن اكتشافه بواسطة مقاييس الزلازل .
يقول فابريس أردهاين إن التحليل الجديد "بداية رائعة حقًا" لفهم جزء تمت دراسته قليلاً من السجل الزلزالي. يقول:"إنه يجلب شيئًا جديدًا حقًا". Ardhuin عالم محيطات فيزيائي في بريست ، فرنسا. يعمل في مختبر فيزياء المحيطات وعلوم المحيطات الساتلية.
لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن الانجراف المستمر لأمواج المحيط ينتج موجات زلزالية بترددات تبلغ حوالي مرة واحدة كل بضع دقائق. أصبحت هذه الظاهرة تُعرف باسم "طنين الأرض". يمكن أن تنتج الموجات أيضًا إشارات عالية التردد تسمى microseisms. تميل إلى الحدوث مرة واحدة كل خمس ثوان.
بين هذه الأنواع من الضوضاء الزلزالية توجد مجموعة أخرى من الإشارات. يتولد في المحيط ويحدث مرة كل 20 إلى 50 ثانية أو نحو ذلك. هذا هو التردد 0.02 و 0.05 هرتز. لم يتم فهم ما ينتج إشارات زلزالية داخل هذا النطاق جيدًا.
يقول العلماء:هيرتز
بحث فان وزملاؤه في البداية عن المحفزات المحتملة للإشارات التي رأوها قادمة من داخل الأرض. قاموا بتحليل هذه الموجات الزلزالية التي التقطتها الولايات المتحدة الأمريكية بين عامي 2006 و 2015. كانت هذه شبكة من أجهزة قياس الزلازل المتحركة. ساروا عبر البلاد من الغرب إلى الشرق.
بدأ الفريق بالتركيز على البيانات من شمال غرب المحيط الهادئ. أصبح فان متحمسًا عندما وجد ما اعتقد أنه زلازل بحرية لم يتم اكتشافها من قبل. وقعت في عصابة زلزالية غامضة.
ثم لاحظ فان شيئًا غريبًا. يقول إن هذه البيانات "كانت موسمية". لقد ظهروا فقط خلال أشهر الشتاء. "الزلازل ليس لها مواسم ،" يلاحظ. "لكن الطقس كذلك." أصبحت القوة الدافعة وراء الزلازل الغامضة في بؤرة أوضح بمجرد أن بدأ فان في البحث عن البيانات الزلزالية من الساحل الشرقي للولايات المتحدة. تلك المنطقة عرضة للعواصف القوية مثل الأعاصير والشتاء ولا الشرقية.
وصفة لزلزال عاصف
وقرر الفريق أن مصدر البيانات الزلزالية يجب أن يفي بعدة معايير لكي يكون زلزالًا عاصفًا. كان يجب أن يحدث خلال يوم عاصف. لا يمكن أن يكون جزءًا من حدث زلزال معروف. وكان يجب أن تنتمي إلى سرب من الزلازل المماثلة في نفس اليوم. في المجمل ، حدد الفريق أكثر من 14000 هزة أرضية لدراسته. حدثت هذه الزلازل في الفترة من سبتمبر 2006 إلى فبراير 2015 على طول السواحل الشرقية لكندا والولايات المتحدة ، وكذلك ساحل الخليج الأمريكي.
الغريب ، ليست كل عاصفة قوية ضربت على طول الساحل الشرقي تنتج زلازل. بدت مثل هذه الزلازل محصورة في مناطق معينة من الساحل. كانت هذه الأماكن حيث أظهرت خرائط هيكل قاع البحر مناطق صغيرة مرتفعة تُعرف باسم ضفاف المحيط.
على سبيل المثال ، انطلق إعصار ساندي في عام 2012 باتجاه اليابسة من سواحل نيو جيرسي. لكن خارج نيو جيرسي ، يلاحظ فان ، ينحدر قاع البحر في منحدر لطيف على طول الجرف القاري تجاه المحيط الأعمق. لم تكن الظروف مناسبة لإحداث زلزال. وهم لم يفعلوا.
لكن العواصف الأخرى تسببت في العديد من الزلازل. وشملت هذه إعصار قانون 2009. تحركت تلك العاصفة إلى الشمال أبعد من ساندي. في النهاية ، وصل إلى اليابسة في نيوفاوندلاند ، كندا كعاصفة استوائية. يشير هذا إلى أن قاع البحر تضاريس يقول فان إنه يلعب دورًا في إحداث الزلازل. تتشكل الانتفاخات العميقة عندما تتفاعل أمواج المحيط التي تجتاحها العاصفة وتنقل الطاقة. يقترح الفريق أن هذه الانتفاخات قد تتفاعل بدورها مع هذه الأجزاء المرتفعة من قاع البحر. هم أساسا يقصفونهم مثل المطرقة.
الشرح:فهم الصفائح التكتونية
يقول فان إن الاستخدامات المحتملة لبيانات الزلازل لا تزال موضع تركيز. "لا يزال جديدًا جدًا. لم نكن نعرف أن مثل هذه الأشياء موجودة في الطبيعة ، "كما يقول. لكنه يضيف أن هذه الموجات الزلزالية تتشكل في أجزاء من الكوكب غير نشطة نسبيًا من الناحية التكتونية. يستخدم العلماء النشاط التكتوني "لرؤية" الكوكب. لذلك قد تكون الزلازل قادرة على إلقاء الضوء على الهياكل في القارة التي كانت في السابق غير مرئية زلزاليًا.
بالإضافة إلى الساحل الشرقي للولايات المتحدة ، يلاحظ فان أن أجزاء أخرى من العالم لديها النوع الصحيح من بنية قاع البحر ونشاط العواصف لإنتاج الزلازل. وتشمل هذه السواحل الغربية لأوروبا والهند.
تقول لوسيا جوالتيري إنه من المثير للاهتمام أن الباحثين تمكنوا من تتبع مصادر بعض الإشارات الزلزالية في الوقت المناسب للعواصف. إنها عالمة جيوفيزياء في جامعة ستانفورد في كاليفورنيا. لكنها تشير إلى أن العواصف الكبيرة المتحركة تؤثر على جزء كبير من قاع البحر. لذلك من الصعب معرفة كيف يمكن اعتبار هذه التأثيرات مصادر نقطية مثل مركز الزلزال المنخفض. (مركز الهايبوسنتر هو الموقع في باطن الأرض حيث يحدث التمزق.) "من المحتمل أن تكون هناك حاجة إلى مزيد من العمل لفهم الآليات الكامنة وراء هذه السجلات الزلزالية بدقة" ، كما تقول.
يمكن أن يختلف حجم "مصدر" الإشارة الزلزالية. قد يكون انزلاقًا صغيرًا لخط الصدع أو تضخم المحيط على ضفة المحيط مئات الكيلومترات. يوافق أردوين على أن حجم مصدر الإشارات يظل سؤالًا مفتوحًا. ولكن من المحتمل أن يكون شكل قاع البحر في هذه المواقع قد أدى إلى إنشاء مصدر نقطي فعال.
بمعنى آخر ، قد تكون هناك حاجة إلى مجموعة خاصة من الإعصار وأمواج المحيط وشكل قاع البحر لإنتاج زلزال عاصفة مثالي.
