Várias centenas de milhas ao largo da costa noroeste do Pacífico, uma pequena placa tectônica chamada Juan de Fuca está lentamente deslizando sob o continente norte-americano. Esta subducção criou uma zona de colisão com potencial para gerar enormes terremotos e tsunamis associados, que acontecem quando uma rocha com falhas abruptamente empurra o oceano para fora de seu caminho.

Na verdade, esta região representa o maior perigo geofísico para o território continental dos Estados Unidos; terremotos centralizados aqui podem ser registrados como centenas de vezes mais danosos do que até mesmo um grande tremor na Falha de San Andreas. Não surpreendentemente, os cientistas estão interessados ​​em entender o máximo que puderem sobre a Placa Juan de Fuca.

Esta microplaca "nasce" a apenas 300 milhas da costa, em uma longa gama de vulcões subaquáticos que produzem uma nova crosta a partir do derretimento gerado nas profundezas. Parte do sistema global de dorsal meso-oceânica que circunda o planeta, essas regiões geram 70 por cento das placas tectônicas da Terra. Contudo, porque as cadeias de vulcões estão a mais de um quilômetro abaixo da superfície do mar, os cientistas sabem surpreendentemente pouco sobre eles.

O geofísico Zachary Eilon da UC Santa Bárbara e seu co-autor Geoff Abers da Cornell University conduziram uma nova pesquisa - usando uma nova técnica de medição - que revelou um forte sinal de atenuação sísmica ou perda de energia na dorsal meso-oceânica onde fica o Juan de Fuca A placa é criada. Os dados de atenuação dos pesquisadores implicam que a rocha derretida aqui é encontrada ainda mais profundamente na Terra do que os cientistas pensavam anteriormente. Isso, por sua vez, ajuda os cientistas a entender os processos pelos quais as placas tectônicas da Terra são construídas, bem como o encanamento profundo de sistemas vulcânicos. Os resultados do trabalho aparecem no jornal Avanços da Ciência .

"Nunca tivemos a capacidade de medir a atenuação desta forma em uma dorsal meso-oceânica antes, e a magnitude do sinal nos diz que não pode ser explicado pela estrutura rasa, "disse Eilon, um professor assistente no Departamento de Ciências da Terra da UCSB. "O que quer que esteja lá embaixo causando a perda de toda essa energia sísmica se estende muito fundo, pelo menos 200 quilômetros abaixo da superfície. Isso é inesperado, porque pensamos nos processos que dão origem a isso - particularmente o efeito de fusão abaixo da superfície - como sendo rasos, confinado a 60 km ou menos. "

De acordo com os cálculos de Eilon, a estreita faixa abaixo da dorsal meso-oceânica, onde a rocha quente jorra para gerar a placa Juan de Fuca, tem uma atenuação muito alta. Na verdade, seus níveis são tão altos quanto os cientistas já viram em qualquer parte do planeta. Suas descobertas também sugerem que a placa está esfriando mais rápido do que o esperado, o que afeta o atrito na zona de colisão e o tamanho resultante de qualquer mega-terremoto em potencial.

As ondas sísmicas começam em um terremoto e se irradiam para longe dele. À medida que se dispersam, eles perdem energia. Parte dessa perda é simplesmente devido ao espalhamento, mas outro parâmetro também afeta a perda de energia. Chamado de fator de qualidade, essencialmente descreve como a Terra é mole, Eilon disse. Ele usou a analogia de um sino para explicar como funciona o fator de qualidade.

"Se eu lhe desse um sino bem feito e você o tocasse uma vez, tocaria por um longo tempo, "ele explicou." Isso é porque muito pouca energia é realmente perdida com cada oscilação conforme o sino toca. Isso é atenuação muito baixa, muito alta qualidade. Mas se eu te der um sino mal feito e você tocar uma vez, as oscilações morrerão muito rapidamente. Isso é alta atenuação, baixa qualidade."

Eilon observou como as diferentes frequências das ondas sísmicas eram atenuadas em taxas diferentes. "Observamos não apenas quanta energia é perdida, mas também as diferentes quantidades pelas quais várias frequências são atrasadas, "ele explicou." Este novo, Uma maneira mais robusta de medir a atenuação é um avanço que pode ser aplicado em outros sistemas ao redor do mundo.

"A atenuação é uma coisa muito difícil de medir, é por isso que muitas pessoas o ignoram, "Eilon acrescentou." Mas nos dá uma grande quantidade de novas informações sobre o interior da Terra que não teríamos de outra forma. "

Próximo ano, Eilon fará parte de um esforço internacional para instrumentar grandes áreas inexploradas do Pacífico com sismômetros de fundo oceânico. Assim que os dados forem coletados, ele aplicará as técnicas que desenvolveu no Juan de Fuca na esperança de aprender mais sobre o que existe sob o fundo do mar nos oceanos antigos, onde ondulações misteriosas no campo de gravidade da Terra foram medidas.

"Esses novos dados do fundo do oceano, que estão realmente saindo de avanços tecnológicos na comunidade de instrumentação, nos dará novas habilidades para ver através do fundo do oceano, "Disse Eilon." Isso é enorme porque 70% da superfície da Terra é coberta por água e nós estivemos cegos para isso - até agora.

"O projeto do Noroeste do Pacífico foi um experimento comunitário incrivelmente ambicioso, "ele disse." Imagine o tipo de coisas que descobriremos assim que começarmos a colocar esses instrumentos em outros lugares. "