5 интересных фактов о землетрясениях

Как тектоническая активность превращает воду в золото, чем опасна сейсмичность на звёздах и могут ли люди заставить планету содрогаться.

1. Некоторые землетрясения вызывают люди

Всем известно, что землетрясения происходят из-за движения тектонических плит. Это естественный процесс, благодаря которому на нашей планете образуются и разрушаются горы и расщелины, а континенты постепенно меняют свои очертания. Но иногда землетрясения случаются не по воле матери-природы — некоторые из них создают люди. Правда, непреднамеренно. Антропогенная сейсмическая активность не такая мощная, как природная, но и она может привести к разрушениям.

Механизм образования рукотворных землетрясений следующий. Геологи закачивают или, наоборот, выкачивают жидкости и газ из подземных полостей, из-за этого давление в них увеличивается или, соответственно, ослабляется, и происходит землетрясение. Чаще всего подобное случается в результате добычи нефти и газа либо извлечения вод из геотермальных источников. Или, наоборот, после закачки под землю отработанных сточных вод или углекислоты — побочного продукта от добычи нефти и газа.

По мнению учёных, примером может служить антропогенное землетрясение амплитудой в 5,1 балла в испанском городе Лорке, произошедшее в 2011 году. Из-за него погибли девять человек, более 100 получили ранения, множество зданий было обращено в руины. Причиной стала откачка грунтовых вод под городом — они использовались для систем водоснабжения. С 1960-х годов их естественный уровень в регионе снизился на 250 метров, и подземные полости не смогли больше поддерживать свою форму и обрушились.

2. Землетрясения изменяют продолжительность суток

Изображение: ActionVance / Unsplash

В 2011 году у побережья Японии, недалеко от Хонсю, в 14:46 по местному времени произошло мощное землетрясение магнитудой 8,9 балла. Оно принесло с собой не только разрушения, но и другие, куда более неожиданные последствия.

Согласно расчётам специалистов Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, это землетрясение, ставшее крупнейшим с 1900 года, повлияло на вращение Земли. Оно слегка увеличило скорость, с которой Земля вращается вокруг своей оси, в результате чего продолжительность дня сократилась примерно на 1,8 микросекунды. Микросекунда, если вы вдруг не знали, это одна миллионная доля секунды.

Расчёты также показали, что землетрясение сместило положение земной оси примерно на 17 сантиметров в сторону 133-го градуса восточной долготы.

До этого, в 2010 году, произошло ещё одно сильное землетрясение, на этот раз — в Чили. Оно сместило ось Земли на 8 сантиметров, что привело к сокращению продолжительности дня примерно на 1,26 микросекунды.

Впрочем, переживать по этому поводу не стоит. Земная ось всё время гуляет туда-сюда — на вращение нашей планеты влияют не только землетрясения, но и атмосферные ветра и океанические течения. Каждый год ось меняет своё положение в радиусе вплоть до метра, отчего продолжительность дня то увеличивается, то уменьшается примерно на миллисекунду (одна тысячная секунды).

3. Землетрясения выделяют золото из воды

Изображение: Wikimedia Commons

Фригийский царь Мидас, по легенде, превращал всё, к чему прикоснётся, в золото. И, как установили геофизики из австралийского университета Квинсленда, землетрясения обладают схожими возможностями.

Дело в том, что вода в подземных источниках — на глубине до 10 километров и выше — находится под очень высоким давлением и разогрета до больших температур. И она содержит в себе в высоких концентрациях углекислый газ, силикаты и множество других, более редких и ценных химических элементов. Например, золото.

Во время землетрясений горячая вода в подземных источниках быстро испаряется из-за внезапного расширения разломов, в которых она находится. И содержащееся в ней золото оседает на стенках образующихся «карманов». По словам Диона Уэзерли, геофизика из Квинсленда, даже самые слабые землетрясения могут вызывать выделение этого элемента из воды.

По мнению геофизиков, до 80% мировых запасов золота могут быть продуктом именно этого процесса.

Конечно, золота в воде в процентном соотношении не очень много — примерно одна часть на миллион. Но за пару сотен лет землетрясения вполне могут выделить из подземных источников достаточно благородного металла, чтобы пополнить золотовалютные фонды человечества.

4. Землетрясения бывают не только на Земле

Изображение: Wikimedia Commons

Согласно данным Геологической службы США, в среднем каждый год по всему миру сейсмические станции регистрируют 500 000 землетрясений. Правда, почувствовать можно только примерно 100 000, а ущерб наносят около 100.

Но если вы думаете, что такое случается только на нашем многострадальном шарике, то ошибаетесь. Сейсмические толчки происходят и на других планетах. Так, учёные NASA смогли обнаружить землетрясения на Марсе — впрочем, их правильнее будет называть марсотрясениями. Их в разное время фиксировали сейсмометры аппаратов «Викинг-2» и InSight. Последний, например, записал 4 мая 2022 года особенно сильное марсотрясение магнитудой 5 баллов.

Есть также свидетельства существования венеротрясений — их обнаружил в 1990 и 1991 году космический корабль «Магеллан». Исследовать Венеру сейсмометром — задача нетривиальная, потому что на её поверхности давление в 90 атмосфер, температура 470 °С и серная кислота повсюду. Но «Магеллан» с орбиты сфотографировал образование новых уступов, разломов, трещин и оползней в регионе под названием Земля Афродиты — по прикидкам учёных, их вызвало венеротрясение силой как минимум 5 баллов.

Сейсмические приборы, установленные астронавтами миссий «Аполлон-11», 12, 14, 15, 16 и 17, с 1969 по 1977 год зафиксировали сотни лунотрясений. Считается, что их вызывает не движение тектонических плит, как у нас, а приливное взаимодействие между Землёй и Луной.

Изображение: NASA / GSFC / SOHO

Ну, с маленькими и твёрдыми планетами всё понятно, но как вам новость о том, что землетрясения происходят и на звёздах? Да, сейсмическая активность присутствует и там. А наука, изучающая солнцетрясения, называется гелиосейсмология.

Сейсмические волны, создаваемые солнечными землетрясениями, возникают в фотосфере звезды и могут распространяться со скоростью до 35 000 километров в час на расстояния до 400 000 километров, прежде чем исчезнуть.

Заурядное солнцетрясение высвобождает энергию, эквивалентную 100–110 миллиардам тонн тротила, или 2 миллионам ядерных бомб.

Наконец, учёные фиксируют явления в глубоком космосе, которые можно трактовать как «звёздотрясение». Нейтронные звёзды — это настолько сжатые светила, что у них фактически есть твёрдая поверхность из ядер атомов тяжёлых элементов вроде железа. Иногда по этой коре проходит «рябь», вызванная вращением звезды и воздействием сверхсильных внутренних магнитных полей.

Самое сильное звездотрясение было зафиксировано 27 декабря 2004 года на ультрасжатой звезде SGR 1806-20. Оно произошло на расстоянии 50 000 световых лет от Земли и за мгновение высвободило в виде гамма-лучей больше энергии, чем Солнце излучает за 150 000 лет. Если бы такой выброс случился ближе к нам, то мог бы спровоцировать катаклизм планетарного масштаба — есть предположения, что именно так случилось ордовикское массовое вымирание 445 миллионов лет назад.

5. Иногда землетрясения провоцирует появление загадочных огней в небе

Землетрясения — очень распространённое явление, но при этом оно до сих пор недостаточно изучено. Сейсмологи так и не научились их предсказывать — научное сообщество в данный момент склоняется к мысли, что точный прогноз землетрясения невозможен. Всё потому, что тектоническая активность нашей планеты связана со множеством загадок.

Например, один из самых таинственных феноменов, сопровождающих землетрясения, — странные огни в небе, которые появляются в сейсмически активных районах. Одно из первых упоминаний о них зафиксировано в японских летописях и относится к сильному землетрясению у побережья Дзёган-Санрику, случившемуся в 869 году. Их видели и после землетрясения в Калапане на Гавайских островах в 1975 году.

В наши дни, когда у каждого в кармане смартфон с видеокамерой, «тектонические огни» стали попадать на видеозаписи. К примеру, во время землетрясения в Писко, Перу, в 2007 году камеры видеонаблюдения зафиксировали формирующиеся в воздухе вспышки. В Веллингтоне (Новая Зеландия) 14 ноября 2016 года были засняты синие вспышки, похожие на молнии, появившиеся в небе во время сейсмической активности. Землетрясение в Турции 6 февраля 2023 года также сопровождалось огнями в небе. Иногда этот феномен выглядит как молнии, иногда — как слабые радуги.

Учёные до сих пор не знают, почему так бывает, но у них есть несколько теорий. Одна из гипотез предполагает, что тектонические движения кварцсодержащих пород, таких как гранит или базальт, создают мощные электрические поля в воздухе. Это называется пьезоэлектрическим эффектом.

Другое возможное объяснение: в области тектонического напряжения происходит локальное нарушение магнитного поля Земли, или её ионосферы, и из-за этого наблюдается эффект, идентичный северным полярным сияниям. Но непонятно, почему это случается только во время некоторых землетрясений.

А отдельные геофизики вообще сомневаются, что эти огни имеют природное происхождение, и пытаются всё свалить на обрывы электропроводов во время тряски.

Разрешить загадку «небесных огней» пока что не представляется возможным, потому что воспроизвести землетрясение в лабораторных условиях нельзя. Нет, ну, может, и можно — помните про антропогенную сейсмичность? — но вряд ли научное сообщество это одобрит. Так что остаётся только строить догадки.

Источник