Grandes Terremotos Simulados En El Laboratorio

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Una rueda giratoria gigante en un laboratorio está ayudando a los investigadores a investigar cómo los grandes terremotos comienzan a romperse a lo largo de una falla.

Una rueda giratoria masiva en el laboratorio de un investigador podría ayudar a explicar cómo comienzan los grandes terremotos y ayudar a esclarecer los riesgos que representan los terremotos.

"Cualquier cosa que mejore nuestra comprensión de los terremotos conduce a una mejor comprensión de su impacto y su frecuencia", dijo el investigador Ze'ev Reches, un geólogo estructural de la Universidad de Oklahoma y aquel cuyo laboratorio alberga la rueda giratoria gigante.

Los grandes terremotos crecen como rupturas que se expanden a lo largo de una falla. Estos continúan activando innumerables parches de esa falla y potencialmente otros.

Para simular este proceso de ruptura, las simulaciones de laboratorio de terremotos a menudo toman dos bloques de roca y los presionan uno contra el otro hasta que el estrés eventualmente causa que la roca se rompa. Luego, las piezas se alternan pegándose y deslizándose unas sobre otras a lo largo de la ruptura, al igual que los científicos piensan que las fallas a menudo se comportan durante los terremotos.

Sin embargo, estos movimientos suelen ser miles o millones de veces más pequeños que los que se observan en temblores grandes y dañinos. Por lo tanto, no está claro qué tan bien estas simulaciones de laboratorio reflejan la verdadera física de los grandes terremotos.

En lugar de confiar en un motor que aplica una fuerza gradual y continua sobre la roca, como en estos experimentos anteriores, Reches y sus colegas querían ver qué pasaría si de repente arrojaran una explosión de energía a la roca. Para hacerlo, emplearon un volante masivo, esencialmente, una rueda giratoria gigante utilizada para almacenar y liberar energía cinética.

"Los parches de fallas tienen cantidades finitas de energía almacenada en las rocas, por lo que pensamos que usar un volante para proporcionar una cantidad finita de energía permitiría una buena simulación de terremotos", dijo Reches.

Los investigadores utilizaron un volante para transferir rápidamente energía a una muestra en forma de disco de granito y dolomita. Al cambiar la velocidad a la que giraba el volante de 500 libras (225 kilogramos), podían provocar cambios en la roca comparables a los observados en terremotos de magnitudes 4 a 8. [Video: ¿Qué significa 'magnitud' del terremoto?]

Los científicos descubrieron que la forma en que el granito respondía al volante de inercia era muy similar a la forma en que las investigaciones anteriores preveían cómo se comportaban los terremotos naturales. Por ejemplo, la aceleración inicial muy rápida de las rupturas en la roca fue seguida por una desaceleración gradual.

"Nuestros hallazgos sugieren que el debilitamiento de la roca asociada con los terremotos está controlado en gran medida por la aceleración que sufren las superficies de la falla", dijo Reches. "Los parches pequeños en una superficie de falla experimentan una tremenda aceleración en un terremoto en una fracción de segundo o durante varios segundos, y esto se propaga por toda la falla".

Los científicos detallaron sus hallazgos en la edición del 5 de octubre de la revista Science.

Esta historia fue proporcionada por OurAmazingPlanet, un sitio hermano de WordsSideKick.com.


Suplemento De Vídeo: simulador de sismo (Japon).




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