Tái tạo động đất trong phòng thí nghiệm

Các nhà nghiên cứu Mỹ đã sử dụng một guồng quay khổng lồ để tiến hành thí nghiệm giúp giải thích cách thức khởi phát các trận động đất lớn và hé lộ những nguy cơ động đất có thể gây ra.

Theo trang Live Science, các trận động đất lớn phát triển như những đứt gãy lan rộng dọc một điểm đứt đoạn. Những đứt gãy này sẽ tiếp tục kích hoạt vô số đứt đoạn khác.

Động đất thường là kết quả của sự chuyển động của các đứt gãy địa chất trên vỏ của Trái Đất.

Để tái tạo quá trình đứt gãy này, các mô phỏng động đất trong phòng thí nghiệm thường sử dụng 2 khối đá ấn chặt vào nhau cho tới khi sức ép cuối cùng khiến các khối đá bị vỡ. Các mảnh đá vỡ sau đó lần lượt được dán lại và trượt lên nhau dọc chỗ nứt vỡ. Các nhà khoa học tin rằng, cách làm này thể hiện những gì đã xảy ra với các đứt gãy trong động đất.

Tuy nhiên, các trận động đất “giả” trong những thử nghiệm truyền thống thường có cường độ nhẹ hơn hàng ngàn, thậm chí hàng triệu lần so với những cơn địa chấn dữ dội, kinh hoàng trong thực tế. Và hiện chúng ta vẫn không rõ liệu các thử nghiệm này có phản ánh đúng những đặc tính vật lý của động đất lớn hay không.

Thay vì dựa vào một động cơ tạo lực tác động dần dần và liên tục lên đá như các thí nghiệm trước đây, nhà địa chất học cấu trúc Ze'ev Reches thuộc Đại học Oklahoma và các cộng sự muốn xem chuyện gì xảy ra nếu họ đột nhiên cho tác dụng lực cực lớn lên đá.

Để thực hiện việc này, họ sử dụng một bánh đà quay khổng lồ, nặng 225kg để dự trữ và giải phóng năng lượng động lực học lên một mẫu đá granite và dolomite hình tròn.

Thông qua việc thay đổi tốc độ xoay của bánh đà, nhóm nghiên cứu có thể làm khởi phát các biến động lên đá tương đương với những cơn địa chấn mạnh 4 - 8 độ Richter. Phản ứng của miếng đá granite trước tác động của bánh đà cũng tương tự như các phát hiện của những nghiên cứu trước đây về động đất trong tự nhiên. Chẳng hạn như, việc tăng tốc rất nhanh lúc ban đầu của các đứt gãy sẽ được nối tiếp sau bằng sự giảm tốc dần dần.