خورشید و ماه می‌توانند باعث وقوع زلزله شوند

تأثیر گرانشی خورشید و ماه باعث ایجاد «جزر و مد زمین جامد» می‌شود؛ یعنی سنگ‌ها و پوسته زمین نیز مانند آب اقیانوس‌ها اندکی تحت تأثیر این نیرو‌ها تغییر شکل می‌دهند. دانشمندان پیش‌تر مشاهده کرده بودند که این کشش‌های کوچک می‌توانند برخی «زلزله‌های آهسته» را تحریک کنند. این زلزله‌ها انرژی خود را بسیار آرام‌تر از زلزله‌های معمولی آزاد می‌کنند و اغلب انسان‌ها آنها را احساس نمی‌کنند. اما اینکه دقیقاً چگونه یک نیروی بسیار کوچک می‌تواند چنین رویدادی را آغاز کند، تا امروز کاملاً روشن نبود. پژوهش جدیدی که در مجله JGR Solid Earth منتشر شده، نشان می‌دهد پاسخ ممکن است در پدیده‌ای به نام تشدید یا رزونانس باشد. برای تصور آن، یک لیوان را در نظر بگیرید که با حرکت دادن انگشت خیس روی لبه آن به لرزش درمی‌آید. اگر نیرو با ریتم مناسب وارد شود، حتی فشار کوچکی می‌تواند لرزش قابل‌توجهی ایجاد کند. پژوهشگران می‌گویند ممکن است اتفاق مشابهی در مقیاس بسیار بزرگ‌تر در گسل‌های زمین رخ دهد. آنها با استفاده از مدل‌های رایانه‌ای، حرکت و اصطکاک در محل برخورد صفحات تکتونیکی را بررسی کردند. نتایج نشان دادند که فشار ناشی از جزر و مد بسیار کوچک است؛ معمولاً در حد چند کیلوپاسکال، تقریباً مشابه فشاری که با یک فشار ملایم دست ایجاد می‌شود. با این حال، همین فشار اندک در برخی گسل‌ها می‌تواند برای آغاز یک زلزله آهسته کافی باشد. چه زمانی یک فشار کوچک می‌تواند گسل را به حرکت درآورد؟ همه گسل‌ها به یک شکل واکنش نشان نمی‌دهند. برخی گسل‌ها به‌طور معمول با سرعتی پایدار حرکت می‌کنند، اما در شرایط خاص می‌توانند با یک فشار کوچک از حالت پایدار خارج شوند. وقتی سرعت حرکت گسل افزایش پیدا می‌کند، اصطکاک میان سطوح گسل ممکن است کاهش یابد. این اتفاق می‌تواند حرکت گسل را بیشتر کند و حتی در برخی شرایط به لغزش‌های سریع‌تر منجر شود. پژوهشگران دریافتند که نتیجه این تحریک به دو عامل اصلی بستگی دارد: قدرت نیروی جزر و مد و مدت زمانی که این نیرو بر گسل اثر می‌گذارد. اگر این نیرو ضعیف باشد، گسل ممکن است همچنان به‌آرامی حرکت کند و هیچ لرزش قابل‌توجهی ایجاد نشود. اما اگر شدت نیرو از یک حد مشخص بیشتر شود و مدت اثرگذاری آن نیز با ویژگی‌های گسل هماهنگ باشد، احتمال لغزش و ایجاد فعالیت لرزه‌ای افزایش پیدا می‌کند. این همان چیزی است که پژوهشگران «تشدید» می‌نامند؛ یعنی زمان‌بندی نیروی واردشده با ریتم طبیعی واکنش گسل هماهنگ شود. درست مانند هل دادن تاب در زمان مناسب که باعث می‌شود تاب هر بار بالاتر برود. چرا بعضی زلزله‌ها با چرخه جزر و مد هماهنگ‌اند؟ این مدل می‌تواند برخی مشاهدات واقعی را نیز توضیح دهد. برای مثال، در مناطقی مانند جنوب‌غرب ژاپن و منطقه کاسکادیا در شمال‌غرب اقیانوس آرام، فعالیت‌های لرزه‌ای آهسته گاهی در فاصله‌های تقریباً ۱۲ یا ۲۴ ساعته افزایش پیدا می‌کنند؛ دوره‌هایی که با چرخه جزر و مد ارتباط دارند. البته همه فعالیت‌های لرزه‌ای چنین الگوی منظمی ندارند. در برخی موارد، نیرو‌های جزر و مد می‌توانند فعالیت‌های پیچیده‌تر و غیرقابل‌پیش‌بینی‌تری ایجاد کنند. آیا این یافته می‌تواند به پیش‌بینی زلزله کمک کند؟ پژوهشگران امیدوارند این مدل در آینده به دانشمندان کمک کند ویژگی‌های گسل‌ها را بهتر بشناسند. برای مثال، با مقایسه زمان وقوع زلزله‌های آهسته با وضعیت جزر و مد، می‌توان ویژگی‌هایی مانند میزان اصطکاک گسل و مقدار لغزشی که لازم است تا گسل ضعیف شود را بهتر تخمین زد. با این حال، این پژوهش هنوز به معنای امکان پیش‌بینی دقیق زلزله‌های بزرگ نیست. مدل مورد استفاده، تنها یک بخش کوچک از یک گسل را بررسی کرده و بیشتر برای توضیح زلزله‌های آهسته و کم‌فرکانس مناسب است. اهمیت این یافته از آن جهت است که زلزله‌های آهسته در بسیاری از مناطق فعال زمین، به‌ویژه در امتداد مناطق فرورانش حاشیه اقیانوس آرام، مشاهده شده‌اند. شناخت بهتر این رویداد‌ها می‌تواند اطلاعات بیشتری درباره نحوه جمع شدن و آزاد شدن تنش در گسل‌ها در اختیار دانشمندان قرار دهد. این موضوع برای مطالعه زلزله‌های بسیار بزرگ موسوم به ابرزلزله‌ها (Megathrust) نیز اهمیت دارد؛ زلزله‌هایی که می‌توانند بسیار قدرتمند باشند و در برخی موارد سونامی‌های ویرانگر ایجاد کنند.