Estranho fenômeno físico ajuda cientistas a prever terremotos

Por Lindsay Dodgson | Business Insider
Traduzido e adaptado por Leonardo Ambrosio.

Terremotos ocorrem quando há uma repentina liberação de energia da camada externa da Terra – o que faz com que a superfície onde pisamos estremeça. Esses tremores são medidos na famosa escala de Richter, que por sua vez registra, basicamente, o nível do tremor. Por meio dessa escala é que sabemos se o terremoto foi forte o suficiente para destruir completamente um prédio, ou apenas sacudiu algumas telhas.

Mesmo com todo avanço tecnológico, ainda é muito mais difícil prever um terremoto que uma erupção vulcânica, por exemplo. Mas algumas técnicas, como raios lasers, por exemplo, são utilizadas para detectar o movimento das placas tectônicas. Além disso, sismômetros podem indicar vibrações na crosta terrestre.

Agora, graças a uma nova pesquisa, cientistas da Universidade da Pensilvânia acreditam ter encontrado uma nova hipótese sobre o motivo pelo qual os terremotos acontecem – o que pode ajudar na detecção dos tremores de terra. Os resultados do novo estudo foram publicados na revista Physical Review Letters.

Tudo se resume a um fenômeno chamado ‘envelhecimento’, que analisa a quantidade de tempo que os materiais estão em contato uns com os outros. A regra geral é que quanto mais tempo os materiais ficarem em contato, maior a força necessária para movê-los. Essa resistência ao movimento é chamada de atrito estático, e pode se acumular em uma falha – a linha onde ocorre um terremoto.

Climatologia Geográfica
Cristiano Chiodi/ANSA via AP

Em geral, as falhas são zonas finas de rocha esmagada, separando secções da crosta terrestre. Quando um tremor ocorre, a rocha em um dos lados da falha desliza verticalmente, horizontalmente, ou em determinada angulação ao outro. As falhas ficam mais fortes ao passar do tempo, e dependendo da situação, quando elas se movem podem liberar uma quantidade absurda de energia – e é nessas ocasiões que são percebidos os terremotos mais poderosos.

“Se não houvesse o fenômeno do envelhecimento, então a falha se moveria muito mais facilmente, e você teria terremotos muito menores, acontecendo com mais frequência”, disse Robert Carpick, presidente do Departamento de Engenharia Mecânica e Mecânica Aplicada na Escola de Engenharia e Ciência Aplicada da Pensilvânia.

Pesquisadores tentam entender as falhas e o fenômeno de envelhecimento há décadas, mas suas teorias e modelos sempre falhavam pois usavam uma macroescala, e não a nanoescala das rochas, de acordo com um dos autores do estudo, Kaiwen Tian. A macroescala foca no material como um todo, enquanto a nanoescala foca em átomos.

Já era de conhecimento dos cientistas que se os materiais estivessem em contato por muito tempo, a força necessária para movê-los deverai ser maior. Então nesse novo estudo, focam colocadas diferentes quantidades de força sobre os materiais, usando um microscópio de força atômica, para monitorar os níveis de ligação entre os materiais. Basicamente, a força de atrito aumenta com o tempo porque mais ligações químicas acabam se formando.

“Este trabalho nos dá ideias fundamentais sobre o mecanismo por trás desse envelhecimento e, a longo prazo, pensamos que isso poderia nos ajudar a prever terremotos e outros fenômenos de fricção”, disse Carpick.

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