ما هو حجم أكبر زلزال ممكن؟
في 22 مايو 1960 ، ضرب زلزال مدمر جنوب تشيلي. لمدة 10 دقائق ، اهتزت الأرض بعنف لدرجة أن الناس لم يتمكنوا من الوقوف على أقدامهم. فتحت شقوق في الطرق وانهارت المباني. رجل واحد، نقلت في تقرير هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) (يفتح في علامة تبويب جديدة) حول النجاة من الزلزال وتسونامي اللاحق ، كان يعتقد في البداية أن الحرب الباردة قد تصاعدت إلى هرمجدون النووية.
كان زلزال فالديفيا ، الذي سمي على اسم المدينة الأقرب إلى مركز الزلزال ، بقوة 9.5 على مقياس ريختر ، وهو أكبر زلزال تم تسجيله على الإطلاق من قبل أو منذ ذلك الحين. لكن هل يمكن للزلازل أن تكبر؟
يقول علماء الجيولوجيا إن الإجابة هي نعم. ومع ذلك ، فإن فرص حدوث زلزال أكبر بكثير منخفضة. بينما يمكن أن يحدث زلزال أكبر من 9.5 على مقياس ريختر ، إلا أنه سيتطلب قطعة هائلة من القشرة لكسر الكل مرة واحدة – حركة صدع عميقة للغاية وطويلة بشكل غير عادي. لا توجد أماكن كثيرة في أرض قالت ويندي بوهون ، عالمة الجيولوجيا الزلزالية والمراسل العلمي ، أين يمكن أن يحدث ذلك. قال Bohon لـ Live Science ، إن زلزالًا بقوة 9.5 درجة ربما يكون بالقرب من الحد الأعلى لما يمكن أن يولده الكوكب ، ومن المستبعد للغاية أن تصل قوته إلى 10 درجات.
قال بوهون: “إنه أمر رائع بالنسبة لهوليوود ، لكنه ليس واقعيًا بالنسبة للأرض ، شكرًا لله”.
متعلق ب: أكبر 20 زلزالا مسجلا في التاريخ
الحجم هو قياس كمية الطاقة المنبعثة في الزلزال. إنه يختلف قليلاً عن مدى شدة الزلزال ، والذي يمكن أن يتأثر ببعد شخص ما عن مركز الزلزال وظروف الأرض. قال بوهون إن الزلزال نفسه سيشعر بأنه أقوى لشخص يقف على تربة رخوة ورمال أكثر من شخص يقف على قاعدة صلبة.
يعتمد حجم الزلزال على المساحة الكلية للخطأ الذي ينكسر. هذا ، بدوره ، يعتمد على مدى عمق الصدع في القشرة وطول هذا الجزء أفقيًا. هناك حدود مادية لمدى اتساع المنطقة التي يمكن أن تنكسر. أعمق العيوب في مناطق الاندساس، حيث تندفع إحدى الصفائح التكتونية تحت الأخرى. تعمق بما فيه الكفاية ، مع ذلك ، فإن الصخور دافئة جدًا لدرجة أنها ساخنة ولزجة ؛ بدلا من الانكسار ، ينحني. بينما يمكن أن تحدث الزلازل في بعض الأحيان على عمق 500 ميل (800 كيلومتر) تحت سطح الأرض ، وفقًا لـ USGS (يفتح في علامة تبويب جديدة)، معظم الزلازل العميقة لا تولد الكثير من الاهتزازات على السطح ؛ إنها تلك الموجودة في عشرات الكيلومترات العلوية من القشرة الأكثر خطورة على الناس.
وقال إن الصدوع الأكثر قدرة على إحداث زلازل كبيرة ومدمرة هي صدوع الغطس في مناطق الاندساس هايدي هيوستن (يفتح في علامة تبويب جديدة)، عالم جيولوجيا الزلازل في جامعة جنوب كاليفورنيا. هذه العيوب الغاطسة ، التي سميت بهذا الاسم لأنها بزاوية مائلة وليست رأسية ، بها أكبر مساحات من الصخور يمكن أن تعلق بعضها ببعض ، مما يؤدي إلى زيادة الضغط ثم الانهيار في النهاية.
قال هيوستن لـ Live Science: “إنه حقًا حجم طائرة الصدع الغاطس الذي يعد أكبر تحكم في الحد الأقصى لحجم الزلزال ، ويمكن أن تصبح طائرات الأعطال هذه أكبر في إعداد منطقة الاندساس”.
ولكن هناك أيضًا حدودًا لطول جزء الخطأ الذي يمكن أن ينكسر. قال بوهون إنه حتى أعطال منطقة الاندساس لا تنكسر دفعة واحدة. عادة ، هناك شيء ما يعترض الطريق – ربما جبل بحري (جبل تحت البحر) ، أو تغيير في نوع الصخور أو هندسة الصخور التي تجعل قطعة واحدة من الصدع أكثر مقاومة للإجهاد من جارتها.
وقال هيوستن إن العامل الآخر الذي يغذي حجم الزلزال هو مقدار تحرك الصدع أو انزلاقه. وكقاعدة عامة ، فإن مناطق كسر الصدع الأصغر تقل عن المناطق الأكبر. لذلك ، في حين أن زلزالًا بقوة 5 درجات يمكن أن ينزلق بضعة سنتيمترات – وهي مسافة لا يُحتمل أن يكسر الأرض فوقها – فإن قوته 9 قد ينزلق 66 قدمًا (حوالي 20 مترًا) أو أكثر. في الواقع ، أدى زلزال تشيلي عام 1960 إلى زيادة مساحة البلاد بسبب الطريقة التي امتدت بها الأرض ، كما يقول سيرجيو باريينتوس ، عالم الزلازل في جامعة تشيلي الذي عاش الزلزال ، قال لـ NPR في عام 2016 (يفتح في علامة تبويب جديدة).
متعلق ب: أين توجد معظم براكين الأرض؟
فهم الحجم
يمكن لمقياس حجم الزلزال أن يحجب عن غير قصد الفرق بين الزلازل الكبيرة جدًا. المقياس ليس خطيًا ، بل لوغاريتميًا: لكل وحدة ترتفع ، تزداد حركة الأرض 10 مرات وتزيد الطاقة المنبعثة 32 مرة. يحب Bohon استخدام استعارة كسر حزمة من السباغيتي. إذا كان كسر خيط واحد من السباغيتي يعادل زلزالًا بقوة 5 درجات ، فسيتعين عليك كسر 32 خصلة لإطلاق طاقة زلزال بقوة 6 درجات. على مقياس السباغيتي هذا ، الحجم 7 يشبه كسر 1،024 ضفيرة ، والقياس 8 يشبه 32،768 جدلاً ، والقياس 9 يشبه 1،048،576 جدلاً.
كما يوضح هذا المثال ، فإن الفرق بين زلزال قوته 8 و 9 درجات ، من حيث الطاقة المنبعثة ، هو أكثر بكثير من الفرق بين القدر 5 والقوة 6. وبالتالي ، فإن قوة الزلزال من 9.5 إلى 9.6 يأخذ مساحة أكبر بكثير من كسر خطأ المنطقة من الانتقال بين 5.5 و 5.6 درجة.
وقال هيوستن إنه بسبب عدم اليقين في القياسات ، لا يزال هناك جدل علمي حول ما إذا كان زلزال تشيلي عام 1960 بقوة 9.5 درجة بالضبط. ولكن للتأكيد على النقطة المتعلقة بالاختلافات الهائلة في حجم الأعداد التي تبدو صغيرة على هذه النهاية من مقياس الحجم ، فإن زلزالًا بقوة 9.5 على مقياس ريختر أقوى من ضعف قوة الزلزال التالي الأكبر الذي تم تسجيله على الإطلاق ، بقوة 9.2 ضرب منطقة ألاسكا. قال هيوستن الأمير وليام ساوند في عام 1964.
هناك ، بالطبع ، كوارث كوكبية يمكن أن تؤدي نظريًا إلى زلازل أكبر بكثير: تصادم مع الكويكب، علي سبيل المثال. (يعتقد بعض العلماء أن اصطدام كويكب نهاية العصر الطباشيري الذي قتل الديناصورات غير الطافية قبل 66 مليون سنة تسببت في حدوث زلازل بقوة مضاعفةعلى الرغم من أن تحديد الحجم أمر صعب.) وقال هيوستن إنه على المقاييس الزمنية لمليارات السنين ، يمكن للأرض بالتأكيد أن تشهد مثل هذه الكارثة. لكنها قالت إن فرص وجود شيء أكبر من منتصف التسعينيات من حيث الحجم في فترة حياة الإنسان منخفضة للغاية. أكبر زلزال قديم تم تقديره بناءً على الأدلة الجيولوجية كان أيضًا في تشيلي ، منذ حوالي 3800 عام ، و من المحتمل أيضًا قياس قوته حوالي 9.5، وفقًا لبحث عام 2022.
قال بوهون إن الحجم ليس دائمًا العامل الأكثر أهمية في مدى خطورة الزلزال ، على الأقل ليس بالنسبة للبشر. تسببت الزلازل الصغيرة في وقوع العديد والعديد من الوفيات ، فقط بسبب ضرب مناطق مأهولة بالسكان ومباني معرضة للانهيار. في حين قتل الزلزال الذي بلغت قوته 9.5 درجة في شيلي حوالي 2000 شخص ، يُعتقد أن زلزالًا بقوة 8 درجات قتل حوالي 830.000 شخص في شنشي ، الصين ، في عام 1556. في عام 2005 ، تسبب زلزال بقوة 7.6 درجة في مقتل ما يقدر بنحو 79000 شخص في كشمير ، وفي عام 2010 ، تسبب زلزال بقوة 7.0 درجات في مقتل ما يقرب من 220 ألف شخص في هايتي. حتى زلزال نورثريدج عام 1994 ، الذي بلغت قوته 6.7 درجة على مقياس ريختر ، والذي وقع على خطأ لم يلاحظه أحد من قبل ، قتل 57 شخصًا ، وجرح الآلاف ، وتسبب في أضرار بمليارات الدولارات لأنه أثر على لوس أنجلوس.
وقال بوهون “الكثير من الصدوع المحتملة قد يكون لها زلازل مدمرة”. “لكن الناس لا يفكرون إلا في الشيء الكبير.”
