В первой части мы рассмотрели статистику сильных землетрясений за два несвязанных периода и обнаружили, что график частоты землетрясений на интервале лунного месяца имеет два четко выраженных максимума, которые приходятся на новолуние и полнолуние.
Также мы обратили внимание на то, что Луна, совершая свой путь по небосводу в течение лунных суток, проходит через четыре основные фазы: «восход», «кульминация», «заход» и «нижняя кульминация». Возникает вопрос: «А когда же землетрясения происходят чаще — когда Луна находится прямо над головой или когда она на горизонте?»
Оказывается, эти вопросы давно занимали умы ученых. «ТРИ ЗАКОНА ПЕРРЕ». В период становления сейсмологии, с 1848 по 1879 годы, во французской Академии наук появились интересные статистические работы дижонского профессора А. Перре. В этих работах он исследовал частоту землетрясений и их связь с фазами Луны, расстоянием от Земли до Луны и её кульминацией.
Вопросы, которые были поставлены почти полтора века назад, возникли в то время, когда ещё не существовало точных таблиц наблюдений за землетрясениями и современных вычислительных машин.
Сегодня у многих людей есть персональные компьютеры, которые обладают достаточной мощностью. Это позволяет нам рассчитать график зависимости частоты сильных землетрясений от положения Луны (кульминации) на небосклоне.
Для построения графика использовались две независимые таблицы: таблица Рихтера, в которой были зафиксированы 4158 сильных землетрясений, произошедших в период с 1904 по 1952 годы, и таблица USGS, содержащая данные о 10 тысячах сильных землетрясений, случившихся в период с 1953 по 1975 годы..
О чём говорят эти графики? Они наглядно демонстрируют, что сильные землетрясения чаще происходят, когда Луна находится низко над горизонтом — на восходе или закате. В то же время, когда Луна находится высоко в небе — в верхней или нижней кульминации — землетрясения случаются реже.
Эти данные невозможно опровергнуть, поскольку они основаны на статистике. Однако можно попытаться найти объяснение этому явлению.
Как известно, Земля и Луна вращаются вокруг общего центра масс. При этом они испытывают воздействие приливных сил, которые стремятся вытянуть их по направлению друг к другу. Одновременно на них действуют центробежные силы, которые вытягивают их в противоположных направлениях. В результате и Земля, и Луна приобретают формы, напоминающие дыни.
Земля внутри является жидкой или почти жидкой субстанцией, которая принимает форму, обусловленную гравитационными и центробежными силами. Однако твёрдая сегментированная земная кора не может принять форму, которую ей диктует жидкая и гладкая поверхность. В чём же это выражается?
Давайте попробуем сделать кольцо из картона, разрежем его на сегменты и начнём растягивать с двух сторон. Важно, чтобы соседние сегменты соприкасались хотя бы в одной точке и не проскальзывали друг относительно друга, а обкатывались. С помощью этой нехитрой демонстрации мы можем убедиться, что при деформации выбранного сечения его эффективный периметр увеличивается за счёт расширяющихся зазоров между сегментами.
Констатируем, что при изменении формы сечения тела с круглой на овальную сегментированная кора приподнимается над подстилающей поверхностью, наполняясь потенциальной энергией, причем в большей степени по оси Y. Сегменты, соприкасающиеся верхними краями, упираются друг в друга и зависают над понижающейся жидкой поверхностью тела. Говоря проще, им есть куда падать, когда ломается верхняя кромка. В то же время сегменты, располагающиеся вблизи оси X, соприкасаются друг с другом нижними краями, и при разрушении точек соприкосновения они остаются на месте, поскольку действуют как клинья.
Осталось только визуализировать эти метаморфозы в графическом редакторе и создать анимацию, которая наглядно покажет, как сегменты земной коры накапливают потенциальную энергию.
Основной принцип, который должен учитываться при создании модели — это отсутствие проскальзывания сегментов. Ведь любое проскальзывание плит — это землетрясение!
Эта анимация показывает, как изменяется форма «твёрдого» периметра Земли в экваториальной плоскости. «Жидкое» сечение планеты превращается из круга в овал, и это изменение формы приводит к увеличению размера «твёрдого» периметра. Излишек периметра стремится подняться вверх, что приводит к увеличению потенциальной энергии земной коры. Анимация была специально зациклена для лучшего понимания этого процесса.
И в завершение – анимация, которая демонстрирует реальное, хоть и несколько преувеличенное, движение участков земной коры в их суточном вращении вокруг центра овала, образованного под влиянием притяжения Луны с одной стороны и центробежной силы — с другой.
Главный вывод этой статьи заключается в том, что два раза в сутки, во время восхода или захода Луны, создаются условия для смещения (обрушения) литосферных плит. Это происходит потому, что к этому времени в данной точке накапливается полусуточный запас потенциальной энергии.
Очень интересно, как эта модель объясняет катастрофический вулканизм. Об этом мы поговорим в следующей статье.
