Terremotos produzem ondas sísmicas com uma gama de frequências, desde o longo, movimentos ondulantes que fazem os arranha-céus balançarem, para o charque, vibrações de alta frequência que causam danos tremendos às casas e outras estruturas menores. Dois geofísicos da Brown University têm uma nova explicação para como essas vibrações de alta frequência podem ser produzidas.

Em um artigo publicado em Cartas de pesquisa geofísica , Os membros do corpo docente de Brown, Victor Tsai e Greg Hirth, propõem que as rochas que colidem dentro de uma zona de falha quando ocorre um terremoto são os principais geradores de vibrações de alta frequência. Essa é uma explicação muito diferente da tradicional, os pesquisadores dizem, e pode ajudar a explicar padrões sísmicos intrigantes feitos por alguns terremotos. Também pode ajudar os cientistas a prever quais falhas são mais prováveis ​​de produzir terremotos.

"A maneira como normalmente pensamos sobre terremotos é que o estresse se acumula em uma falha até que ela eventualmente falhe, os dois lados escorregam um contra o outro, e esse deslize sozinho é o que causa todos os movimentos de base que observamos, "disse Tsai, um professor associado do Departamento de Terra de Brown, Ciências Ambientais e Planetárias. "A ideia deste artigo é avaliar se há algo além de apenas escorregar. A questão básica é:se você tiver objetos colidindo dentro da zona de falha enquanto ela escorrega, que física poderia resultar disso? "

Desenho de modelos matemáticos que descrevem as colisões de rochas durante deslizamentos de terra e outros fluxos de detritos, Tsai e Hirth desenvolveram um modelo que prevê os efeitos potenciais de colisões de rochas em zonas de falha. O modelo sugeriu que as colisões poderiam de fato ser o principal impulsionador das vibrações de alta frequência. E combinar o modelo de colisão com modelos de deslizamento de fricção mais tradicionais oferece explicações razoáveis ​​para observações de terremotos que não se encaixam muito bem no modelo tradicional sozinho, dizem os pesquisadores.

Por exemplo, o modelo combinado ajuda a explicar terremotos repetidos - terremotos que acontecem no mesmo lugar em uma falha e têm formas de onda sísmica quase idênticas. O estranho sobre esses terremotos é que eles costumam ter magnitudes muito diferentes, ainda assim, produz movimentos de solo que são quase idênticos. Isso é difícil de explicar apenas deslizando, mas faz mais sentido com o modelo de colisão adicionado, dizem os pesquisadores.

"Se você tiver dois terremotos na mesma zona de falha, são as mesmas rochas que estão batendo umas nas outras, ou pelo menos rochas basicamente do mesmo tamanho, "Disse Tsai." Então, se as colisões estão produzindo essas vibrações de alta frequência, não é surpreendente que você obtenha os mesmos movimentos de solo nessas frequências, independentemente da quantidade de deslizamento que ocorre. "

O modelo de colisão também pode ajudar a explicar por que terremotos em zonas de falha mais maduras - aquelas que tiveram muitos terremotos por um longo período de tempo - tendem a produzir menos danos em comparação com terremotos de mesma magnitude em falhas mais imaturas. Hora extra, terremotos repetidos tendem a triturar as rochas em uma falha, tornando as falhas mais suaves. O modelo de colisão prevê que falhas mais suaves com menos rochas irregulares colidindo produziriam vibrações de alta frequência mais fracas.

Tsai diz que mais trabalho precisa ser feito para validar totalmente o modelo, mas este trabalho inicial sugere que a ideia é promissora. Se o modelo realmente se provar válido, pode ser útil para classificar quais falhas têm probabilidade de produzir terremotos mais ou menos prejudiciais.

"As pessoas fizeram algumas observações de que determinados tipos de falhas parecem gerar mais ou menos movimento de alta frequência do que outros, mas não ficou claro por que as falhas se enquadram em uma categoria ou outra, "disse ele." O que estamos fornecendo é uma estrutura potencial para entender isso, e poderíamos potencialmente generalizar isso para todas as falhas ao redor do mundo. Falhas mais suaves com estruturas internas arredondadas geralmente podem produzir menos movimentos de alta frequência, enquanto as falhas mais graves tendem a produzir mais. "

A pesquisa também sugere que algumas ideias arraigadas sobre como funcionam os terremotos podem precisar de revisão.

"Em certo sentido, pode significar que sabemos menos sobre certos aspectos dos terremotos do que pensávamos, "Disse Tsai." Se o deslize da falha não é toda a história, então precisamos entender melhor a estrutura da zona de falha. "