Às 03:34 hora local em 27 de fevereiro de 2010, O Chile foi atingido por um dos terremotos mais poderosos em um século. O choque desencadeou um tsunami, que devastou as comunidades costeiras. Os eventos combinados mataram mais de 500 pessoas. Tão poderoso foi o tremor que, por uma estimativa da NASA, deslocou o eixo de rotação da Terra em 8 cm completos.

Como quase todos os terremotos mais poderosos, este foi um terremoto megathrust. Isso acontece em zonas de subducção, lugares onde uma placa tectônica é forçada sob a outra. Se as placas escorregarem repentinamente - wallop, você tem um grande terremoto. O terremoto de 2010 no Chile teve uma magnitude de 8,8:forte o suficiente para tirar os prédios de suas fundações.

Nós entendemos mal as zonas de subducção, é por isso que a geofísica Professora Anne Socquet, baseado na Université Grenoble Alpes, na França, tinha planejado visitar o Chile. Ela queria instalar instrumentos de monitoramento sísmico para coletar dados. Por coincidência, ela chegou apenas uma semana após o terremoto. "Foi aterrorizante, "ela disse." O apartamento que alugamos tinha fissuras nas paredes que você poderia colocar o punho dentro. "

A maioria das pessoas que estudam terremotos megathrust se concentram nos choques que precedem o terremoto principal, Prof. Socquet diz. Mas uma característica incomum dos terremotos de megatrase é que eles são frequentemente seguidos por uma série de outros terremotos de megaterrugem muito poderosos, vários anos depois e com epicentros a centenas de quilômetros de distância. O terremoto de 2010 no Chile, por exemplo, foi seguido por outros eventos em 2014, 2015 e 2016 centrado em áreas ao longo da costa do Chile. O Prof. Socquet queria olhar para essas sequências de terremotos megaterrustas e investigar as ligações potenciais entre esses grandes terremotos. Isso requer um exame cuidadoso dos dados sismológicos e geodésicos em uma escala maior do que foi feito anteriormente.

Megathrust

Sabemos que os terremotos de megatrust são o resultado da subdução de uma placa tectônica abaixo da outra. Mas além disso, temos muito pouco conhecimento da dinâmica da subducção e como ela pode desencadear uma instabilidade que leva a outro evento de megaterrita alguns anos depois. Existem algumas evidências de que isso poderia ter a ver com a liberação e migração de fluidos em grandes profundidades. O projeto DEEP-trigger do Prof. Socquet visa preencher essa lacuna. "Este é um tipo de território virgem em termos de observações, " ela disse.

A primeira etapa do projeto de seis meses deveria ser adicionar à rede de cerca de 250 instrumentos GPS para os quais ela contribuiu no Chile desde 2007 e construir uma nova rede de instrumentos no Peru. Atualmente incapaz de viajar para a América do Sul devido à pandemia COVID-19, ela está trabalhando com contatos locais para iniciar a instalação. Ela também está trabalhando em ferramentas computacionais para começar a analisar dados legados da região.

"O ponto crítico será ter observações sistemáticas da ligação entre o deslizamento lento e as fraturas sísmicas em grandes escalas de tempo e espaço. Isso será uma grande contribuição para a ciência."

Na Universidade de Pavia, na Itália, o mineralogista Professor Matteo Alvaro também está interessado em mega-terremotos - embora muito, muito mais velhos.

Acontece que podemos obter uma janela única nas zonas de subducção como eram há milhões de anos. Existem certos lugares, poucos e distantes entre si, onde as rochas que passaram por zonas de subducção são forçadas a subir à superfície. Ao analisar essas rochas, podemos deduzir as profundidades e pressões nas quais a subducção aconteceu e construir uma imagem de como a subducção funciona - e talvez como os terremotos megaterrustes são desencadeados.

Cristal

Geralmente funciona assim. Os geólogos encontram uma rocha feita de um mineral com o que é chamado de cristal de inclusão dentro dela. Esta inclusão ficou presa dentro do mineral enquanto duas placas subdutoras se comprimiam em grande profundidade, talvez 100 km ou mais abaixo da superfície. Ele terá uma estrutura cristalina particular - uma estrutura específica, repetir o arranjo espacial dos átomos - o que depende da pressão que sentiu ao se formar. O cristal pode revelar a pressão à qual a inclusão foi exposta e, portanto, a profundidade em que foi formada.

O problema é, esta é uma simplificação exagerada. Só é válido se a inclusão for em forma de cubo - e quase nunca é. Toda essa ideia de pressão é igual a profundidade - todos nós sabemos que isso pode estar incorreto, diz o Prof. Alvaro. "A questão natural é, Certo, mas em quanto estamos errados? ”Foi o que ele decidiu descobrir em seu projeto VERDADEIRAS PROFUNDAS.

O plano era simples em princípio. O professor Alvaro queria medir a deformação experimentada pelo cristal enquanto ainda estava preso dentro do mineral. Se ele pudesse entender o minúsculo deslocamento dos átomos de suas posições usuais em um típico, estrutura cristalina não pressurizada, isso forneceria uma medida melhor da tensão aplicada pela rocha circundante quando o cristal foi formado e, portanto, uma medida mais precisa da profundidade em que foi formado. Para estudar a estrutura atômica, ele usa uma combinação de cristalografia de raios-X e uma técnica chamada espectroscopia Raman.

O Prof. Alvaro acaba de demonstrar a primeira aplicação bem-sucedida de suas técnicas. Ele olhou para uma amostra de uma rocha de um local conhecido como tubo Mir na Sibéria. Este é um poço de rocha de kimberlito derretido que subiu muito rápido de grandes profundidades. (Obtemos a maior parte de nossos diamantes de tubos de kimberlito como este, e realmente, A Mir foi minada extensivamente.) O Prof. Alvaro olhou para rochas de granada com minúsculas inclusões de quartzo dentro que foram trazidas. “O kimberlito é o elevador que o traz à superfície, " ele disse.

Desencadear

Ao medir a tensão nas inclusões, ele pode confirmar que se formou na pressão de 1,5 gigaPascals (cerca de 15, 000 vezes o encontrado na superfície da Terra) e uma temperatura de 850 ^o C. Isso não é totalmente surpreendente, mas é a primeira prova de que a técnica do Prof. Alvaro realmente funciona. Ele agora está procurando fazer mais medições e construir uma biblioteca de exemplos.

Ele também se pergunta, mais especulativamente, se é possível que a formação e deformação das inclusões possam atuar como o primeiro gatilho de terremotos megaterrust. A ideia seria que essas pequenas mudanças desencadeariam rachaduras em rochas maiores que eventualmente levariam uma falha a deslizar para fora do lugar. O Prof. Alvaro está planejando explorar isso ainda mais.

"Ninguém sabe qual é o gatilho inicial, a única coisa que desencadeia o primeiro deslize, "disse o professor Alvaro." Começamos a pensar - e talvez seja uma ideia completamente maluca - que talvez sejam essas inclusões. Um grupo deles, pode estar sujeito a uma mudança instantânea de fase e, portanto, a uma mudança de volume. Talvez esse seja o primeiro gatilho. "