Смоделированы происходящие при землетрясении процессы

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны и Института Вейцмана смоделировали начало скольжения между двумя телами. Их работа может дать нам лучшее понимание процессов, происходящих при землетрясениях. Посвященные вопросу статьи исследователей опубликованы в Physical Review X и Earth and Planetary Science Letters.

Скольжение тектонических плит под действием напряжения сдвига считается движущей силой землетрясений. По словам ученых, скорость, с которой тектонические плиты движутся в контакте друг с другом, может определять как характер землетрясения, так и его серьезность. Поэтому для предсказания таких разрушительных событий важно знать процессы, предшествующие им.

Путь, по которому начинается это скольжение между двумя телами, не так однороден, как кажется. Записи со сверхбыстрых камер показывают, что скольжение начинается в определенной точке, а затем распространяется на остальную поверхность. Эта динамика фронта скольжения очень похожа на то, как трещина распространяется внутри хрупкого материала. Используя эту аналогию с трещиной, команда ученых из двух учебных заведений построила модель движения двух тел друг относительно друга при трении и действии сдвигового напряжения.

Исследователи изучили концентрацию напряжений на фронте скольжения, а затем проанализировали энергетический баланс этой структуры. В отличие от ситуации с трещиной, в моделируемом случае трение продолжало рассеивать энергию после начала скольжения. Во время землетрясения только часть доступной энергии используется для распространения фронта разрыва, а остальная часть рассеивается главным образом в виде тепла. Именно здесь исследователям удалось пересмотреть ранее использовавшиеся модели и добиться лучшего понимания того, сколько энергии, производимой при трении, участвует в распространении фронта скольжения.

Эти новые расчеты могут найти применение для прогнозирования тектонических процессов и предсказания их развития при заданных условиях. Ученые надеются лучше понять, почему некоторые землетрясения в природе быстрые и сильные, в то время как другие распространяются медленно и происходят в течение более длительных периодов времени.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.