Дрожь земли: подборка интересных фактов о землетрясениях

По данным Геологической службы США, каждый год в Америке фиксируется около 500 000 землетрясений — это означает, что по меньшей мере несколько из них произойдут к тому времени, когда вы закончите читать эту статью.
Из этого огромного количества, однако, только 100 000 достаточно интенсивны, чтобы оказывать какое-либо воздействие, и лишь 100 или около того из них действительно вызывают какое-либо разрушения. Иными словами, Земля часто дрожит, осознаём мы это или нет. Так почему же происходят землетрясения и можно ли избежать их, переместившись на Луну? На эти и другие вопросы вы найдёте ответы ниже.

Землетрясения не всегда приводят к огромным расселинам, иногда они могут просто спровоцировать появление вот таких трещин

1. Виновником землетрясений можно назвать внутреннее ядро Земли

Чтобы понять землетрясения, нужно обратиться к центру Земли, который представляет собой твёрдый шар из железа и других металлов; его температура достигает 6000 градусов Цельсия. Экстремальное тепло внутреннего ядра прорывается сквозь окружающие его слои. Первый – это внешнее ядро, которое состоит преимущественно из жидкого железа и никеля; второй – мантия (твёрдые породы). Этот процесс нагревания вызывает непрерывное движение в мантии, что заставляет земную кору над ней тоже двигаться.
Земная кора представляет собой огромное лоскутное одеяло, сшитое из тектонических плит. Иногда, когда две плиты сталкиваются, они временно застревают на месте по причине трения между их неровными краями. Давление нарастает, пока, наконец, оно не преодолевает трение, после чего плиты расходятся в разные стороны. В этот момент вся накопленная энергия высвобождается в виде ряби – или сейсмических волн, которые буквально сотрясают то, что находится на земной коре.

2. Учёные не могут предвидеть землетрясения, но порой им удаётся их спрогнозировать

К сожалению, не существует хитроумного устройства, которое предупреждало бы нас о землетрясениях. И хотя учёные не могут точно предсказать, когда или где случится землетрясение, иногда они способны спрогнозировать вероятность того, что оно в скором времени поразит тот или иной регион (звучит расплывчато, но всё так и есть в действительности). Мы знаем, где тектонические плиты граничат друг с другом, и именно в этих местах обычно происходят серьёзные землетрясения. К примеру, Огненное кольцо – это область по периметру Тихого океана, где происходит примерно 80 процентов самых крупных землетрясений в мире. Нам также известно, что особенно крупным землетрясениям иногда предшествуют небольшие толчки, называемые форшоками (если за ними не следует более серьёзного землетрясения, значит, это не форшоки, а просто землетрясения с низкой магнитудой). Когда небольшие толчки вблизи границы плит совпадают с другими геологическими изменениями, это может свидетельствовать о приближении большого землетрясения.
В феврале 1975 года на китайский город Хайчэн испытал форшоки после изменений высоты суши и уровня моря, в результате чего власти немедленно эвакуировали миллионы жителей. На следующий день регион поразило землетрясение магнитудой 7 баллов. И хотя погибло 2000 человек, жертв могло бы быть гораздо больше – согласно оценкам, до 150 000 – если бы люди не покинули город.

3. Есть небольшая вероятность, что мегаземлетрясение случится в следующем году

Часть разлома Сан-Андреас вдоль равнины Карризо в калифорнийском округе Сан-Луис-Обиспо

Успешные прогнозы, однако, являются редкостью, и учёные тратят много времени на то, чтобы следить за известными разломами – границами между плитами – с целью понять, насколько сильным является давление и когда может возникнуть проблема. Это не точная наука.
Больше всего сейчас учёных беспокоит «Мегаземлетрясение» (англ. The Big One), мощное землетрясение, которое, как ожидается, поразит зону разлома Сан-Андреа в Калифорнии. В данный момент Геологическая служба США прогнозирует 31-процентную вероятность того, что землетрясение магнитудой 7,5 баллов обрушится на Лос-Анджелес в ближайшие тридцать лет, и 20-процентную вероятность того, что оно произойдёт в районе залива Сан-Франциско.
Вероятность «Мегаземлетрясения» частично зависит от других землетрясений в зоне разлома. После того как в 2019 году на Риджкрест (штат Калифорния) обрушились два последовательных землетрясения, сейсмологи зафиксировали изменение давления возле линии разлома. Исследование, опубликованное в июле 2020 года, показало, что вероятность того, что «Мегаземлетрясение» может произойти в следующем году, возросла на 1,15% – в три-пять раз больше, чем считалось ранее.

4. Подводные землетрясения могут спровоцировать цунами

Поскольку большая часть Земли покрыта водой, многие землетрясения не затрагивают сушу, но это не значит, что они никак не влияют на людей. Когда плиты смещаются на дно океана, энергия вытесняет воду над ними, заставляя её резко подниматься. Затем гравитация тянет эту воду обратно вниз, в результате чего образовывается массивная волна, или цунами.
Землетрясения также могут вызывать цунами, меняя ландшафт. 9 июля 1958 года в заливе Литуя на северо-востоке Аляски произошло землетрясение магнитудой 7,8 балла, вызвав оползень. Когда примерно 3,1 миллиона кубических метров породы рухнули в залив, образовалась волна высотой 525 метров – самое большое цунами в истории человечества.

5. Аляска удерживает рекорд по самому крупному землетрясению в США

Граница между Северо-Американской и Тихоокеанской плитами проходит через Аляску; это означает, что жителям региона не чужды землетрясения. По данным Центра землетрясений Аляски, каждые пятнадцать минут в штате происходит одно землетрясение.
28 марта 1964 года землетрясение магнитудой 9,2 балла — самое крупное из когда-либо зарегистрированных в США — поразило пролив Принс-Уильям, водоём, граничащий с заливом Аляска. Оно не только разрушило здания и дома, но и породило серию оползней, цунами и других землетрясений (называемых афтершоками), которые затронули общины вплоть до Орегона и Калифорнии.
Учёные обнаружили, что землетрясение произошло потому, что Тихоокеанская плита не просто тёрлась о Североамериканскую — она фактически скользила под ней. Область, где сходятся эти плиты, известна как «зона субдукции». Иногда давление нарастает, вызывая крупное движение, и тогда плита освобождается. И хотя эксперты не могли предсказать эти движения, изучение повреждений помогло жителям Аляски укрепить свою защиту на случай будущих землетрясений. Чиновники приняли более строгие строительные нормы, и город Вальдес, стоявший на неустойчивой земле, был фактически перенесён на 6,5 километров к востоку.

6. Крупнейшее в мире землетрясение произошло в Чили

Землетрясение 1960 года близ Вальдивии (Чили) было сильнее, чем землетрясение на Аляске четыре года спустя, но условия, вызвавшие его, были схожими. Плита Наска, которая проходит под Тихим океаном вдоль западного побережья Южной Америки, скользит под Южноамериканской плитой (которая находится под самим континентом). 22 мая 1960 года произошёл огромный сдвиг вдоль плиты Наска протяжённостью от 900 до 1000 км, что вызвало рекордное землетрясение магнитудой 9,5 балла. Как и на Аляске, это землетрясение спровоцировало серию цунами и афтершоков, которые уничтожили целые города. Трудно объективно оценить ущерб, но, согласно подсчётам, по меньшей мере, 1655 человек погибли, и ещё 2 миллиона остались без крова.

7. Землетрясение может оставить генетические шрамы на виде

Примерно 800 лет назад землетрясение близ Данидина (Новая Зеландия) стёрло с лица Земли бурые водоросли, которые там процветали. Вскоре в этом районе начали появляться новые бурые водоросли, а их потомки сегодня ничем не отличаются от соседних водорослей, которые никогда не перемещались. В июле 2020 года учёные опубликовали исследование в журнале Proceedings of the Royal Society B, показывающее, что две популяции водорослей на самом деле имеют разный генетический состав. Результаты свидетельствуют о том, что землетрясения — и подобные им геологические катастрофы — могут оказывать чрезвычайно длительное воздействие на биоразнообразие пострадавшего района.

8. Шкала Рихтера для измерения землетрясений не всегда точна

В 1935 году Чарльз Рихтер разработал шкалу для определения магнитуды землетрясения путём измерения размера сейсмических волн с помощью сейсмографа. По сути, сейсмограф – это прибор с массой, прикреплённой к неподвижному основанию; основание движется во время землетрясения, а масса – нет. Движение преобразуется в электрическое напряжение, которое записывается движущейся иглой на бумаге в виде волнового рисунка. Переменная высота волн называется амплитудой. Чем выше амплитуда, тем выше оценка землетрясения по шкале Рихтера (от единицы до 10 баллов). Поскольку шкала является логарифмической, каждая точка в 10 раз больше, чем та, что находится под ней.
Тем не менее, амплитуда сейсмических волн в конкретной области является ограниченным показателем, особенно в случае с более крупными землетрясениями, которые затрагивают довольно обширные регионы. Так в 1970-х годах сейсмологи Хироо Канамори и Томас К. Хэнкс придумали измерение, названное «моментом», выведенным путём умножения трёх переменных: расстояния, на которое перемещались плиты; длины линии разлома между ними; и жёсткости самой породы. По сути, момент – это количество энергии, которое высвобождается при землетрясении, что является всеобъемлющим показателем, в отличие от того, насколько сильно дрожит земля.
Чтобы выразить это в терминах, которые широкая публика могла бы понять, сейсмологи создали шкалу величины момента. Он преобразуется в числовое значение между единицей и 10. Значения растут логарифмически, точно так же, как и на шкале Рихтера, поэтому нередко в новостях по ошибке упоминают шкалу Рихтера, хотя на самом деле имеют в виду шкалу Канамори.

9. На Луне также бывают землетрясения

Названные лунными землетрясениями, эти сейсмические сдвиги могут произойти по нескольким причинам. Лунные землетрясения обычно происходят потому, что гравитационное притяжение Земли воздействует на внутренние структуры Луны. С другой стороны, землетрясение на поверхности иногда является результатом падения метеорита или резкого изменения ночной и дневной температур. В мае 2019 года учёные выдвинули четвёртую потенциальную причину мелких сотрясений: Луна сжимается по мере охлаждения ядра, и этот процесс вызывает сдвиги в её коре. Вместе с земной корой могут смещаться и выступы — или гребни — которые мы видим на поверхности Луны.