15 ноември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Малки кристални лубриканти задвижват големите земетресения

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 20 май 2015 в 08:5643550
Разломът Сан Андреас Снимка: opengeography.org

Земетресенията са едни от най-мащабните събития, които се случват на Земята, в тях участват огромни тектонски плочи от хиляди километри. Но според ново изследване, поведението на миниатюрни наночастици определя трусовете на гигантските късове земна кора.

Изследователи са установили, че и двете земетресения в Непал, имат една и съща причина: лубрикант от кристали с наноразмери. Тези кристалчета се образуват, когато скалата се загрява и се подлага на толкова високо налягане, че материалът променя състоянието си, подобно на водата, която се превръща в екзотични форми на лед, ако налягането е достатъчно високо.

Миниатюрните кристали са смазката, позволяваща плочите да се плъзгат една спрямо друга и в крайна сметка се случват земетресенията.

"И дълбоките и плитките земетресения в крайна сметка, се плъзгат върху възглавница от нанокристали," - заяви пред изданието Live Science Хари Грийн II (Harry W. Green II), професор по науки за земята в Университета на Калифорния, Ривърсайд.

Карта на тектонските плочи. Илюстрация: wikimedia

Нанокристалният лубрикант

Използвайки компютърни симулации, Грийн и колегите му открили, че плитките земетресения (на дълбочина по-малко 30 км), работят по същата механика както дълбоките - между 300 и 700 км.

За да разберат какво се случва при плитките земетресения, учените са изследвали разлома Punchbowl, предшественик на Сан Андреас. Пробите от скалите показали кристали с наноразмери в минерал, наречен фелдшпат. Кристалите са се образували вследствие на огромната топлина и налягане върху скалата.

Всъщност, точно това геолозите са очаквали да намерят, но има една мистерия: Защо разломът Сан Андреас се излъчва топлина? Защо толкова рядко се среща стъкло близо до разлома? Триенето и налягането трябва да повишат температурите по разлома, а в някои случаи да стопят близките скали до стъкло.

Нанокристалите се образуват, поглъщайки топлина

Отговорът е, че  химичната реакция, която създава нанокристалите, е ендотермична, което означава, че поглъща топлина. Цялата топлинна енергия, която иначе би се излъчила по време на спокойни периоди, когато скалите бавно се шлифоват една друга, и по време на земетресенията, когато те се приплъзват, се поема от химичната реакция, която се случва само при високо налягане и температура.




Грийн и други учени са установили, че при дълбоките зони на субдукция резултатът е подобен - образуват се наночастици при високите налягания.

Този път, частиците са резултат от един вид верижна реакция, при която се отделя повече топлина, отколкото се поглъща. Отделената топлина катализира химичните промени, образуващи повече кристали. Кристалите действат като лубрикант, който позволява на скалите се приплъзват една спрямо друга. Това обяснява много, защото на тези дълбочини много модели прогнозираха, че трябва да има някаква течност, която да позволява на скалите да се движат. Моделът на нанокристалите показва, че течност не е необходима.

Проучването е описано подробно в списание Nature Geoscience от 18 май.

Text-to-speech function is limited to 100 characters


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.