Подземный огонь вместо дрожи: учёные выяснили, куда исчезает энергия землетрясений

0:15

22.09.2025 16:31

Когда мы слышим слово "землетрясение", в воображении возникают грохот, дрожащие стены и падающие предметы. Но оказывается, что все эти видимые последствия — лишь малая часть огромного энергетического процесса. Новые исследования показали: до 80 % энергии землетрясений уходит вовсе не в колебания земной коры, а превращается в тепло.

"В некоторых случаях мы наблюдали, как образец за микросекунды нагревался с комнатной температуры до 1200 градусов по Цельсию", — сказал аспирант Массачусетского технологического института Даниэль Ортега-Арройо.

Эта неожиданная находка может изменить подход к прогнозированию сейсмических событий и пониманию того, почему некоторые регионы подвержены разрушительным толчкам чаще других.

Мини-землетрясения в лаборатории

Чтобы разобраться в энергетике сейсмических процессов, учёные решили смоделировать их в лабораторных условиях. Для этого образцы гранита измельчали в порошок, добавляли магнитные частицы (работающие как миниатюрные термометры) и подвергали давлению до тех пор, пока они не начинали смещаться, имитируя разломы в земной коре.

Каждое "мини-землетрясение" фиксировалось датчиками, а затем исследователи изучали микроскопические трещины и следы плавления пород.

Как распределяется энергия землетрясений

Результаты удивили даже опытных геофизиков:

менее 1 % энергии идёт на разрушение горных пород;
около 10 % превращается в вибрации, которые мы ощущаем на поверхности;
до 80 % уходит в тепло, расплавляя камень вблизи разлома.

Таким образом, привычная нам тряска — лишь верхушка айсберга.

Сравнение: распределение энергии

Компонент энергии	Доля (%)	Последствие
Вибрации (сейсмические волны)	~10	Колебания земной поверхности, разрушения зданий
Разрушение пород	<1	Формирование трещин и разломов
Тепло	~80	Мгновенный нагрев до 1200 °C, плавление пород

Память горных пород

Учёные заметили, что поведение земной коры зависит от её прошлого. Если породы уже подвергались деформациям или имели микротрещины, то распределение энергии при следующем землетрясении меняется.

"История деформации — по сути, то, что помнит порода, — действительно влияет на то, насколько разрушительным может быть землетрясение", — отметил Ортега-Арройо.

Это объясняет, почему одни зоны разломов более опасны, чем другие.

Советы шаг за шагом: как учёные работают с прогнозами

Создавать лабораторные модели землетрясений для анализа.
Измерять энергетический баланс — тепло, колебания и трещины.
Сравнивать данные с образцами пород из сейсмоактивных регионов.
Вносить новые параметры в компьютерные модели прогнозов.
Использовать знания для оценки риска и подготовки систем защиты населения.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

Ошибка: полагаться только на данные сейсмометров.
Последствие: недооценка скрытой энергии и тепловых процессов.
Альтернатива: комплексные модели, включающие нагрев пород.
Ошибка: считать все землетрясения одинаковыми.
Последствие: неверные прогнозы и неподготовленные регионы.
Альтернатива: учитывать "память" пород и историю разломов.
Ошибка: игнорировать микропроцессы в глубине земной коры.
Последствие: невозможность точно предсказать последствия.
Альтернатива: лабораторные эксперименты и моделирование.

А что если…

Если подтвердится, что основная часть энергии землетрясений уходит именно в тепло, это изменит саму систему прогнозов. Возможно, стоит искать не только сейсмические волны, но и подземные температурные аномалии. В перспективе это может привести к новым технологиям раннего предупреждения.

Плюсы и минусы открытий

Плюсы	Минусы
Даёт более полное понимание природы землетрясений	Эксперименты пока ограничены лабораторией
Помогает уточнять прогнозные модели	Трудно напрямую измерять тепло в глубине Земли
Объясняет различия в поведении разломов	Требует больших ресурсов и времени

FAQ

Почему землетрясения вызывают так мало вибраций?
Потому что до 80 % энергии уходит в тепло, а не в сотрясения.

Можно ли измерить подземное тепло напрямую?
Нет, на больших глубинах это невозможно, поэтому используются лабораторные модели.

Как это поможет людям?
Более точные прогнозы позволят лучше оценивать риски и готовиться к катастрофам.

Мифы и правда

Миф: землетрясение — это только тряска и разрушения.
Правда: большая часть энергии уходит в тепло, невидимое глазу.
Миф: сила землетрясения зависит только от магнитуды.
Правда: важен и способ распределения энергии.
Миф: прошлые землетрясения не влияют на будущие.
Правда: "память" пород играет ключевую роль.

Интересные факты

При лабораторных землетрясениях породы нагревались горячее лавы.
Сдвиг разлома всего на 100 микрон может соответствовать скорости 10 м/с.
Цикл повторяемости землетрясений в одной зоне может достигать тысяч лет.

Исторический контекст

XX век: развитие сейсмометрии позволило фиксировать колебания Земли по всему миру.
1960-е: первые гипотезы о тепловой природе части энергии землетрясений.
2010-е: появление лабораторных установок для "мини-землетрясений".
2023: публикация в AGU Advances о распределении энергии (тепло — до 80 %).

Землетрясение — это не только тряска зданий. Оно переписывает энергетическую карту земной коры, нагревая породы до экстремальных температур и формируя новые разломы. Понимание этих процессов приближает нас к более точным прогнозам и повышению безопасности миллионов людей.