Якої сили може досягати землетрус? (4 фото)

Кількість енергії, що вивільняється під час землетрусу, залежить від ступеня руйнування земної кори Хороша новина в тому, що за наш вік ми навряд побачимо неймовірну магнітуду 10 балів.





22 травня 1960 року на півдні Чилі сталося руйнівний землетрус. Протягом 10 хвилин земля тремтіла так сильно, що люди не могли втриматися на ногах. На дорогах утворилися тріщини, а будівлі обрушувалися одна за іншим. Один із очевидців, які пережили землетрус і наступне за ним цунамі, в того дня вирішив, що холодна війна переросла в ядерний Армагеддон.

Землетрус у Вальдівії, названий на честь найближчого до його епіцентру міста, мало магнітуду приблизно 9,5 бала і стало найсильнішим із коли зареєстрованих за всю історію. Але чи можуть землетруси стати ще сильнішими?

Сила землі



Геологи кажуть, що відповідь ствердна. Проте шанси на значно сильніший землетрус невеликі. Хоча підземні точки магнітудою понад 9,5 балів можуть статися і в наш час, для одночасного руйнування величезного шматка земної кори знадобиться рух розлому як на надзвичайній глибині, так і по надзвичайній довжині. На Землі не так багато місць, де можлива подібна катастрофа — принаймні так стверджує Венді Бохон, геолог землетрусів. Вона каже, що землетрус магнітудою 9,5, ймовірно, є майже верхньою межею того, що може зробити планета, а магнітуда 10 малоймовірна.

Магнітуда – це міра кількості енергії, що вивільняється при землетрусі. Вона трохи відрізняється від того, наскільки сильним відчувається землетрус, на який може впливати відстань від епіцентру (до спостерігача, тобто до людини) та стан самої землі. За словами Бохона, одне і те ж землетрус відчуватиметься сильніше для того, хто стоїть на пухлому грунті і піску, ніж для того, хто стоїть на твердій скелі.





Магнітуда землетрусу залежить від загальної площі розриву. Вона, в свою чергу, залежить від того, наскільки глибоко розлам іде в земну кору і якої довжини по горизонталі сегмент, який розривається. Існують фізичні межі того, наскільки велика область може зруйнуватися в процесі. Найглибші розлами перебувають у зонах субдукції, де одна тектонічна плита підштовхує іншу. Якщо проникнути в кору досить глибоко, то кам'яна порода перетвориться на гарячий і липкий розплав; замість того щоб ламатися, скельні масиви гнуться. Хоча землетруси іноді можуть відбуватися на глибині до 800 кілометрів під поверхнею Землі, за даними Геологічної служби США, більшість глибоких землетрусів не викликають сильних струсів на поверхні; саме ті, що знаходяться у верхніх десятках кілометрів земної кори, найбільш небезпечні для людей.

Найнебезпечніші землетруси

За словами Хайді Х'юстон, геолога із землетрусів з Університету Південної Каліфорнії, розломи, найбільш здатні викликати сильні руйнівні землетруси — це похилі розломи у зонах субдукції. Вони названі так тому, що розташовуються під косим кутом, а не вертикально, а тому мають самі великі площі скель, які можуть застрявати один в одному, накопичуючи напругу, а потім, нарешті, руйнуючись.

«Насправді розмір падаючої площини розлому є найбільшим фактором, що визначає максимальний розмір землетрусу, і площини розлому можуть збільшуватися в налаштуваннях зони субдукції», - зазначила Х'юстон.

Але існують також обмеження на довжину сегмента несправності, що може зламатися. За словами Бохон, навіть розломи зони субдукції не руйнуються відразу. Як правило, щось заважає - можливо, підводна гора, зміна типу породи чи геометрії породи, через що один сегмент розлому більш стійкий до навантажень, ніж сусідній.

Х'юстон додала, що ще одним фактором, що впливає на магнітуду землетрусу, є те, наскільки сильно зсувається чи зміщується розлом. Як правило, менші ділянки обвалення прослизають менше, ніж більші. Таким чином, у той час як землетрус магнітудою 5 може «сплизнути» на кілька сантиметрів — відстань, яка навряд чи зруйнує землю вища, — то землетрус магнітудою 9 може з'їхати на 20 метрів або більше. Так, землетрус у Чилі в 1960 році фактично збільшило територію країни через те, як розтягнулася сама земля!

Розуміння величини

Шкала магнітуди землетрусу може ненавмисно приховати різницю міжду дуже сильними поштовхами. Масштаб не лінійний, а логарифмічний: на кожну одиницю збільшення рух ґрунту збільшується в 10 разів, а енергія, що вивільняється, збільшується у 32 рази. Бохон любить використовувати метафору ламання пачки спагетті. Якщо розірвати одну паличку спагетті еквівалентно землетрусу силою 5 балів, вам доведеться розірвати 32 макаронини, щоб вивільнити енергію землетрусу силою 6 балів — тобто всього на бал вище. За цією «шкалою спагетті» величина 7 відповідає розриву 1024 паличок, величина 8 відповідає 32 768 паличкам, а величина 9 відповідає неймовірним 1 048 576 паличкам!



Кратер Чиксулуб - ударний кратер, який, ймовірно, виник у результаті удару метеорита 66 мільйонів років тому.

Є, звісно, планетарні катастрофи, які теоретично можуть призвести до значно сильніших землетрусів: наприклад, зіткнення з астероїдом. Деякі вчені вважають, що удар астероїда в кінці крейдяного періоду, який знищив динозаврів 66 мільйонів років тому, викликав землетруси з двозначними магнітудами, хоча точно визначити його потужність у наші дні майже неможливо. У масштабах часу (а для нашої планети це мільярди років) Земля, безумовно, могла б стати свідком такої катастрофи. Але шанси на те, що протягом людського життя станеться щось більше, ніж 9 балів за шкалою Ріхтера, дуже малі. Згідно з дослідженнями 2022 року, найбільше стародавнє землетрус, який було оцінено на основі геологічних даних, також відбулося в Чилі приблизно 3800 років тому і, ймовірно, також мало магнітуду близько 9,5.

Реальна загроза

Площа чи потужність не завжди є найважливішим чинником у тому, наскільки смертоносною буде катастрофа, — принаймні, не для людей. Невеликі землетруси спричинили безліч смертей просто тому, що вони вразили населені райони і райони з будинками, схильними до обрушення. В той час як землетрус магнітудою 9,5 в Чилі забрав життя близько 2000, вважається, що землетрус з оціночною магнітудою 8 забрало життя близько 830 000 осіб в Шеньсі, Китай, у 1556 році. А в 2010 році в результаті землетрусу магнітудою 7,0 на Гаїті загинуло близько 220000 людина. Навіть землетрус у Нортріджі в 1994 році, магнітудою всього 6,7, що сталося через розлом, якого раніше ніхто навіть не помічав, забрав життя 57 людей, поранило тисячі і завдало збитків на мільярди доларів, бо торкнулося Лос Анджелес.

«Так багато потенційних розломів можуть призвести до руйнівних землетрусів», — заявила Бохон. - Але люди думають тільки про найбільші катастрофи, коли побоюватися насправді потрібно безлічі локальних».