Различные причины землетрясений
Для начала стоит поговорить о том, что становится причиной землетрясений и насколько сильными они могут быть.
На самом деле существует сравнительно большое количество причин, вызывающих землетрясения на поверхности Земли, среди них может быть даже гравитационное притяжение Луны. Однако ради простоты и эффективности нашего гипотетического апокалиптического сценария стоит сфокусироваться на двух основных причинах сейсмической активности.
Большинство землетрясений происходят на границах тектонических плит, в районе тектонических или геологических разломов.
Тектонические сдвиги
Например, разлом Сан-Андреас, который является трансформным правосторонним разломом. По его причине в регионе случаются разрушительные, но неглубокие землетрясения. Трансформный разлом означает, что тектонические плиты движутся не друг на друга, а вдоль него, не создавая новую земную кору и не уничтожая старую.
Геологические разломы далеко не всегда бывают трансформными. Иногда две тектонические плиты движутся прямо друг на друга и сталкиваются по конвергентной линии разлома. Конвергентный разлом бывает двух видов: субдукция и коллизия.
Конвергентные границы
Субдукция происходит в результате столкновения океанической литосферной плиты с континентальной или же при столкновении двух океанических плит. Результатом субдукции является то, что одна плита практически «заползает» на другую. Плотная кора нижней плиты (океанической) растворяется в мантии, а континентальная плита остается сверху. Активной зоной континентальной окраины является андское побережье Южной Америки.
При столкновении двух океанических плит в результате субдукции образуется островная дуга, то есть растет остров, который не всегда оказывается над поверхностью воды. Курильские острова являются примером современной островной дуги.
Коллизия возникает при столкновении двух континентальных плит и представляет собой процесс горообразования. Активные горы – Гималаи.
В результате обоих процессов (и субдукции, и коллизии) возникают глубинные землетрясения, способные вызвать разрушения не только в регионе разлома, но и далеко за его пределами.
Насколько сильными могут быть землетрясения?
Вот пять самых сильных землетрясений, зарегистрированных за последние сто лет:
- Землетрясение на Камчатке магнитудой 9.0, произошедшее в ноябре 1952 года. В результате этого землетрясения, причиной которого стала конвергентная граница двух плит в Тихом Океане, образовалось огромное цунами, разрушившее несколько населенных пунктов на Курилах и Камчатке.
- Восточно-японское землетрясение магнитудой 9.1, произошедшее в 2011 году и повлекшее за собой одно из самых разрушительных цунами в истории человечества, унесшее жизни 20 тысяч человек.
- Землетрясение на Аляске магнитудой 9.2, произошедшее весной 1964 года. Благодаря тому, что регион не был густо населен, даже несмотря на сильнейшее цунами, пострадало всего около 30 человек.
- Землетрясение в Индийском океане магнитудой 9.3, случившееся в 2004 году и оказавшее разрушительное влияние на Индонезию. В результате цунами погибли почти четверть миллиона человек.
- Великое Чилийское землетрясение 1960 года магнитудой 9.5 стало не только причиной сильнейших разрушительных толчков, но и повлекло за собой цунами огромных масштабов, охватившее практически все Тихоокеанское побережье.
Измерение силы землетрясения
Большинство из нас знакомо только со шкалой Рихтера, которая измеряет силу землетрясения относительно амплитуды толчков. Чем выше амплитуда, тем сильнее землетрясение. Несмотря на популярность шкалы Рихтера, с 1970 года ее заменила более точная шкала магнитуды, основанная на сейсмическом моменте.
Благодаря новым измерительным приборам и величинам, сейсмологи могут использовать сейсмические волны землетрясения, чтобы измерить количество энергии, выделяемой в результате столкновения литосферных плит.
Например, в результате Чилийского землетрясения за несколько секунд было выброшено 8.3 квинтиллионов джоулей энергии. Это в 42 раза больше, чем при взрыве самого мощного известного термоядерного взрывного устройства ("Царь-бомба").
Сила мегатолчков
Если внимательно изучить пять сильнейших землетрясений, перечисленных выше, окажется, что все они произошли вдоль конвергентных границ литосферных разломов.
Описать эти землетрясения в соотношении с их разрушительным эффектом практически невозможно. Выброс такого огромного количества энергии привел к тому, что почва практически плыла прямо под ногами, смывая и унося целые города и поселения.
Эти землетрясения оказались настолько сильными, что повлияли на продолжительность дня и ночи, поскольку планета немного сдвинулась с оси.
Теоретическая модель
Однако ученые утверждают, что даже такого массивного выброса энергии окажется недостаточно, чтобы разрушить планету. Ни одно из вышеперечисленных землетрясений не смогло бы даже расколоть земную твердь, не говоря уж о мантии, которую расколоть практически невозможно из-за ее густоты и высокого давления.
Теоретически представить землетрясение, способное расколоть Землю на части, можно. Нужно только рассчитать, какое количество энергии для этого потребуется.
Землетрясения мегатолчка, особенно глубинные, выделяют энергию вследствие трения литосферных плит. Если предположить, что земная твердь состоит по большей части из гранита, который плавится при температуре 1,260 °C, нужно совсем немного познаний в области физики, чтобы прийти к выводу о том, каким количеством энергии можно «разорвать» Землю на части. Выброс мегаземлетрясения должен составить 4.4 x 1023 джоулей, что в 53 тысячи раз сильнее, чем самое сильное землетрясение из зафиксированных человеком.
Гипотетические результаты
Если бы такое землетрясение было возможным, оно драматически сказалось бы на будущем планеты. Например, толчок подобной силы сбросил бы планету с привычной орбиты вокруг солнца, навеки изменив соотношение времен года.
Расплавленная земная кора при попадании в воду вызвала бы невероятный выброс горячего пара, способный стереть с лица земли всех живых существ, находящихся в регионе.
К счастью, землетрясение подобной силы не может случиться на Земле, поскольку это физически невозможно. На планете нет твердых минералов, которые выдержали бы подобную механическую нагрузку. Это значит, что тектонические плиты начинают движение навстречу друг другу задолго до того, как вырабатывается достаточно энергии, чтобы разрушить земную кору.
