Nauka o Ziemi: Matterhorn w Alpach delikatnie porusza się tam iz powrotem mniej więcej raz na dwie sekundy.

Pozornie niewzruszony gmach Matterhornu – jednego z najwyższych szczytów Alp – porusza się w tę i z powrotem co dwie sekundy.

Do takiego wniosku doszli badacze pod kierunkiem Politechniki Monachijskiej, którzy zmierzyli zwykle niezauważalne wibracje kultowej góry.

Zespół wyjaśnia, że ​​ruchy są stymulowane przez energię sejsmiczną Ziemi, która ma swój początek w oceanach, trzęsieniach ziemi i działalności człowieka.

Matterhorn znajduje się na granicy Szwajcarii i Włoch, a jego szczyty wznoszą się na wysokość 4478 metrów nad poziomem morza i górują nad miastem Zermatt.

Przewiń w dół, aby zobaczyć filmy

Do takiego wniosku doszli badacze pod kierunkiem Politechniki Monachijskiej, którzy zmierzyli zwykle niezauważalne wibracje kultowej góry. Na zdjęciu: sejsmometr zainstalowany na szczycie Matterhorna

Od kamertonów po mosty, wszystkie obiekty wibrują, wzbudzając tak zwaną częstotliwość naturalną, która zależy od ich geometrii i właściwości fizycznych.

„Chcieliśmy sprawdzić, czy takie rezonansowe drgania można wykryć również na górze tak dużej jak Matterhorn” – powiedział autor artykułu i naukowiec zajmujący się ziemią Samuel Weber, który prowadził badania podczas pobytu na Politechnice w Monachium.

Aby się tego dowiedzieć, dr Weber i jego koledzy zainstalowali na Matterhorn kilka sejsmografów, z których najwyższy znajdował się tuż pod szczytem, ​​na wysokości 14 665 stóp (4470 metrów) nad poziomem morza.

Kolejny został umieszczony na biwaku Solvay – schronie awaryjnym w Hörnligrat, północno-wschodnim grzbiecie Matterhornu, którego początki sięgają 1917 roku – a jako punkt odniesienia służyła stacja pomiarowa u podnóża góry.

Każdy czujnik w sieci pomiarowej jest skonfigurowany tak, aby automatycznie wysyłać swoje zapisy wszelkich ruchów do Szwajcarskiej Służby Sejsmologicznej.

Analizując odczyty sejsmometru, naukowcy byli w stanie uzyskać częstotliwość i echo górskiego echa.

Odkryli, że Matterhorn oscyluje zarówno w kierunku północ-południe z częstotliwością 0,42 Hz, jak i w kierunku wschód-zachód z podobną częstotliwością.

Dzięki 80-krotnemu przyspieszeniu mierzonych wibracji zespół był w stanie sprawić, że wibracje otaczającego Matterhorna będą słyszalne dla ludzkiego ucha – jak pokazano na poniższym filmie. (Słuchawki są zalecane dla dźwięków o bardzo niskich częstotliwościach.)

Średnio ruchy Matterhorna były niewielkie, w zakresie od nanometrów do mikrometrów, ale na szczycie okazało się, że są do 14 razy silniejsze niż te zarejestrowane u podnóża góry.

Zespół wyjaśnił, że dzieje się tak, ponieważ szczyt może się swobodniej poruszać, podczas gdy zbocze góry jest ustabilizowane, podobnie jak wierzchołek drzewa bardziej kołysze się na wietrze.

Zespół odkrył również, że nasilenie ruchu gruntu w górę Matterhornu przeniosło się również na trzęsienia ziemi – dodali, że fakt, który może mieć ważne implikacje dla stabilności zbocza nawet w przypadku silnych trzęsień ziemi.

„Regiony górskie, które doświadczają wzmożonego ruchu gruntu, będą prawdopodobnie bardziej podatne na osuwiska, skały i uszkodzenia skał, gdy zostaną wstrząśnięte silnym trzęsieniem ziemi” – powiedział autor artykułu i geolog Jeff Moore z University of Utah.

READ  Zwiększone spożycie soli może wiązać się ze zwiększonym ryzykiem przewlekłej choroby nerek

Sejsmometr znajduje się na biwaku Solvay (na zdjęciu) – schronie awaryjnym w Hörnligrat, północno-wschodniej grani Matterhornu, datowanym na 1917 r.

Zespół wyjaśnia, że ​​ruchy są stymulowane przez energię sejsmiczną Ziemi, która ma swój początek w oceanach, trzęsieniach ziemi i działalności człowieka. Na zdjęciu: sejsmometr zainstalowany na szczycie Matterhorna

Według zespołu drgania, takie jak te wykryte przez zespół, nie są charakterystyczne dla Matterhornu, gdzie oczekuje się, że wiele szczytów porusza się w podobny sposób.

W rzeczywistości, w ramach badań, naukowcy ze Szwajcarskiej Służby Sejsmologicznej przeprowadzili uzupełniające badanie centralnego szwajcarskiego szczytu Gross Methen, góry, która ma kształt podobny do Matterhornu, ale jest znacznie mniejsza.

Analiza ujawnia, że ​​Grosse Mythen oscyluje z częstotliwością około czterokrotnie wyższą niż Matterhorn, ponieważ mniejsze obiekty wibrują z wyższymi częstotliwościami niż większe obiekty.

Te przykłady stanowią jeden z pierwszych przypadków, w których zespół zbadał wibracje tak dużych obiektów, ponieważ poprzednie badania koncentrowały się na małych obiektach, takich jak formacje skalne w Parku Narodowym Arches w stanie Utah.

Profesor Moore skomentował: „To było ekscytujące zobaczyć, że nasze podejście symulacyjne działa również w przypadku góry tak dużej jak Matterhorn i że wyniki potwierdzają dane pomiarowe”.

Pełne wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie Listy do nauki o Ziemi i planetarnej.

Matterhorn – który rozciąga się na granicy między Szwajcarią a Włochami – znajduje się na wysokości 14 692 stóp (4478 metrów) nad poziomem morza, z widokiem na miasto Zermatt

Trzęsienia ziemi występują, gdy dwie płyty tektoniczne przesuwają się w przeciwnych kierunkach

Katastrofalne trzęsienia ziemi występują, gdy dwie płyty tektoniczne, które przesuwają się w przeciwnych kierunkach, sklejają się, a następnie nagle się przesuwają.

Tektonika płyt składa się ze skorupy ziemskiej i górnego płaszcza.

READ  Połączenie skutecznych strategii psychologicznych i fizycznych Ehlersa Danlosa z nadpobudliwością

Poniżej znajduje się astenosfera: ciepły, lepki przenośnik skalny, po którym poruszają się płyty tektoniczne.

Nie wszystkie poruszają się w tym samym kierunku i często się zderzają. Powoduje to powstanie ogromnego nacisku między dwiema płytami.

Ostatecznie to ciśnienie powoduje, że jedna z płyt wibruje pod lub nad drugą.

Uwalnia to ogromną ilość energii, powodując wstrząsy i zniszczenia pobliskiej własności lub infrastruktury.

Poważne trzęsienia ziemi zwykle występują powyżej linii uskoków, gdzie spotykają się płyty tektoniczne, ale niewielkie wstrząsy – wciąż rejestrowane w sprzedaży Richtera – mogą wystąpić w środku tych płyt.

Ziemia zawiera piętnaście płyt tektonicznych (na zdjęciu), które razem tworzą krajobraz, który widzimy wokół nas dzisiaj.

Są to tak zwane trzęsienia ziemi wewnątrzpłytowe.

Są one nadal powszechnie źle rozumiane, ale uważa się, że występują wzdłuż drobnych uskoków na samej płycie lub gdy stare uskoki lub szczeliny pod powierzchnią są reaktywowane.

Obszary te są stosunkowo słabe w porównaniu z otaczającą płytą i mogą łatwo się przesuwać i powodować trzęsienie ziemi.

Trzęsienia ziemi są wykrywane przez śledzenie wielkości lub intensywności wytwarzanych przez nie fal uderzeniowych, znanych jako fale sejsmiczne.

Wielkość trzęsienia ziemi różni się od jego intensywności.

Wielkość trzęsienia ziemi odnosi się do pomiaru energii uwolnionej w miejscu, w którym powstało trzęsienie ziemi.

Trzęsienia ziemi powstają pod powierzchnią Ziemi w obszarze zwanym hipocentrum.

Podczas trzęsienia ziemi część sejsmografu pozostaje nieruchoma, a część porusza się wraz z powierzchnią Ziemi.

Trzęsienie ziemi jest następnie mierzone na podstawie różnicy pozycji nieruchomych i ruchomych części sejsmografu.