Мы воспринимаем энергию землетрясений в основном в виде колебаний поверхности, которые можно измерить с помощью сейсмометров и других наземных приборов. Однако две другие основные формы энергии землетрясений — тепловая и образования подземных трещин — практически недоступны для современных технологий.

Лабораторные землетрясения, проведенные группой геологов из Массачусетского технологического института, — это упрощенный аналог того, что происходит во время естественного землетрясения. В качестве образцов ученые взяли небольшие куски гранита, дающего хорошее представление о том, что происходит в зоне континентальной коры, где обычно возникают землетрясения. Они измельчили гранит в мелкий порошок и смешали его с гораздо более мелким порошком магнитных частиц, которые использовали для измерения внутренней температуры.

Подготовленные образцы ученые поместили в специальный аппарат, создающий нарастающее давление, соответствующее давлению, которое испытывают горные породы в сейсмогенном слое на глубине примерно 10-20 км. Особые пьезоэлектрические датчики измеряли колебания, возникающие при изменении нагрузки на образец.

Всё это позволило исследователям оценить энергетический состав лабораторного землетрясения. Оказалось, лишь около 10% энергии уходит на физические колебания. Еще меньшая доля — менее 1% — идет на разрушение горных пород и образование новых поверхностей. Подавляющая же часть энергии землетрясения — в среднем 80% — нагревает область в непосредственной близости от эпицентра землетрясения.

«В некоторых случаях мы наблюдали, как вблизи разлома температура образца за считанные микросекунды менялась от комнатной до 1200 градусов Цельсия, а затем он мгновенно охлаждался после прекращения движения, — сказал Даниэль Ортега-Арройо, один из исследователей. — А в одном образце мы наблюдали смещение разлома примерно на 100 микрон, что подразумевает скорость скольжения около 10 метров в секунду. Он двигался очень быстро, хотя и не очень долго».

Кроме того, ученые обнаружили, что энергетический баланс землетрясения зависит от истории деформаций региона — степени, в которой горные породы были смещены и нарушены предыдущими тектоническими движениями. Распределение долей энергии землетрясения может меняться в зависимости от того, что регион пережил в прошлом, пишет MIT News.

В будущем результаты исследования помогут сейсмологам прогнозировать вероятность землетрясений в регионах, подверженных сейсмической активности. Например, если ученые будут знать, насколько сильным было землетрясение в прошлом, они смогут оценить, в какой степени энергия землетрясения повлияла на горные породы глубоко под землей, расплавив или разрушив их. Это, в свою очередь, может показать, насколько регион более или менее уязвим к будущим землетрясениям.

Ученые из Дубая запатентовали инновационное устройство для защиты зданий от землетрясений, которое снижает вибрации до 75%. Разработка использует контейнеры, заполненные песком или другими гранулированными материалами для рассеивания энергии сейсмических ударов.