گروه نجوم تیشتر لشت نشا (گیلان)

گروه نجوم تیشتر گیلان به ارائه خبر علمی با اولویت خبر نجومی می پردازد

زلزله شیلی و انحراف محور زمین

زلزله شیلی و انحراف محور زمین

 

دیدن تصاویر منتشر شده از زلزله 8.8 ریشتری شیلی جای هیچ بحثی باقی نمی‌گذارد. این زلزله قوی بوده است. اما در پاسخ به پرسشی درباره میزان قدرت این زلزله باید به گفته‌های دانشمندان ناسا استناد کرد که می‌گویند این زلزله آنقدر قوی بوده که محور زمین را جابجا کند!

ریچارد گراس ژئوفیزیکدانی از آزمایشگاه پیشرانه جت (JPL)در پاسادنای ایالت کالیفرنیا در این زمینه می‌گوید: "اگر محاسبات ما درست باشد، این زمین لرزه محور شکلی زمین را حدود 8 سانتیمتر جابجا کرده است."

اما اصلاً توقع نداشته باشید که لنگر زدن زمین را در اثر این جابجایی 10 سانتیمتری حس کنید، چونکه این جابجایی مفهوم دیگری دارد.

ریچارد گراس در این زمینه توضیح می‌دهد که "جابجایی محور شکلی زمین در واقع اصلاً ربطی به لنگر زدن زمین در حین چرخش ندارد، بلکه این جابجایی اصولاً نشان می‌دهد که زمین چگونه حول محور چرخش خود بالانس می‌شود."

برای درک بیشتر این موضوع توجه داشته باشید که زمین یک کره کامل نیست. دریاها و خشکی‌های زمین بسیار نامتقارن در اطراف این سیاره پخش شده‌اند. بیشتر خشکی‌های سیاره ما در نیم‌کره شمالی است و این در حالی است که در نیم‌کره جنوبی، ما بیشتر شاهد اقیانوسهای بزرگ هستیم. همچنین در غرب یک اقیانوس عظیم داریم و عمیق‌ترین دره زمین، در حالیکه در شرق سلسله کوه‌های سر به فلک کشیده هیمالیا خودنمایی می‌کنند. به همین دلیل است که زمین قدری می‌لنگد. بنابراین محور شکلی زمین در واقع محوری فرضی است که محور چرخش زمین گرداگرد آن لنگ می‌زند.

گراس معتقد است که زلزله مهیب شیلی به قدر کافی مواد در دل زمین جابجا کرده است که باعث شود بالانس جرمی سیاره آبی رنگ ما به هم ریزد. اما نباید زیاد نگران بود چراکه جابجایی محور شکلی زمین اصلاً موضوع جدیدی نیست. این محور هر سال به دلیل ذوب یخهای قطبی حدود 10 سانتیمتر جابجا می‌شود. پس از آخرین عصر یخبندان که حدود یازده هزار سال پیش روی داد، مقادیر بسیار بسیار زیادی آب به صورت یخ در دو قطب زمین انباشته شده است. هر سال بخشی از این یخها ذوب شده و بنابراین بالانس جرمی زمین عوض می‌شود. این فرایند باعث می‌شود که زمین هر سال بیش از سال قبل از آن به شکل کروی کامل نزدیکتر شده و به قول معروف راحتتر و با لنگی کمتر بچرخد.

با این حساب زلزله قدرتمند 27 فوریه 2010 شیلی در عرض چند دقیقه کاری را کرد که قرار بود در طول یک سال انجام پذیرد. اما همه اینها فرض و محاسبه و گمان است. دانشمندان زمین‌شناس هنوز اندازه‌گیریهای واقعی را در این زمینه انجام نداده‌اند، کاری که انتظار می‌رود به زودی انجام پذیرد.

گراس معتقد است که جی‌پی‌اس (GPS) کلید حل این معما است. او می‌گوید که: "با شبکه‌ای جهانی از دریافت‌کننده‌های جی‌پی‌اس قادر خواهیم بود کوچکترین تغییر در لنگ زدن زمین را اندازه‌گیری کنیم." او همچنین اضافه می‌کند که: "با تغییر محور چرخش زمین، فاز و زمان دریافت سیگنالهای دریافتی توسط دستگاههای محلی جی‌پی‌اس عوض می‌شود.  با محاسبه دقیق آنها می‌توان میزان جابجایی محور شکلی زمین را اندازه‌گیری کرد."


 

زلزله شیلی و انحراف محور زمین .
تغییرات طول شبانه‌روز در اثر عوامل مختلف در این نمودار مشخص شده است.
 

دانشمندان قبلاً هم از جی‌پی‌اس برای مطالعه و اندازه‌گیری تغییرات فصلی در گردش زمین استفاده می‌کرده‌اند. عوامل محیطی فراوانی نظیر باد، جذر و مد، جریانهای بزرگ آب در اقیانوسها و الگوی چرخش هسته مذاب زمین بر گردش این سیاره به دور خودش تأثیر می‌گذارند. برای مثال بد نیست بدانید که یک شبانه‌روز در دی ماه حدود یک میلی‌ثانیه از یک شبانه‌روز مشابه در خرداد ماه طولانی‌تر است. جریانهای هوایی و بادها تقریباً با دوره شش ماهه، گردش زمین را تحت تأثیر قرار می‌دهند. تغییرات دیگری نیز در دوره های هفتگی، ماهانه، سالانه، و در دهه‌ها و قرنها وجود دارد که مجموعاً مطالعه تغییرات و اثرات را دشوار می‌کنند. (تصویر بالا)

اما تغییرات اعمال شده توسط زمین‌لرزه شیلی بسیار ناگهانی و ضربه مانند بوده است . گراس عمیقاً اعتقاد دارد که قادر به یافتن و اندازه‌گیری این اثر است. او معتقد است که چنانچه اطلاعات ذخیره شده توسط شبکه زمینی جی‌پی‌اس در اختیارش قرار گیرد، می‌تواند با کسر کردن اثرات جذر و مد، باد و سایر عوامل، اثر زلزله اخیر را استخراج و بررسی نماید.

بیشترین توجه رسانه‌ای در روزهای اخیر به کوتاه‌تر شدن طول روز معطوف گشته است، در صورتی که اثر زلزله مهیب شیلی بر تغییر طول روز نمی‌تواند از حدود 1.26 میکرو ثانیه در هر شبانه‌روز بیشتر باشد. اما باید توجه کنیم که اتفاقات طبیعی هر روزه مثل جذر و مد، طوفانها و یا جریانهای دریایی بزرگ هزاران برابر بیش از این مقدار طول شبانه‌روز را تغییر می‌دهند. بنابراین اهمیت تغییرات حاصل شده ناشی از زلزله را باید در جای دیگری جستجو کرد و اینجاست که نظر گراس در مورد اثر زلزله بر تغییر محور شکلی زمین، اهمیت پیدا می‌کند.

جی‌پی‌ال (JPL) به نتیجه تحقیقات گراس بسیار علاقه‌مند است. علت را باید در کاوشهای بین سیاره‌ای ناسا جستجو کرد. آنتنهای دریافت اطلاعات و یا ارسال فرامین به کاوشگران فضایی در آنسوی منظومه شمسی، روی زمین قرار دارند. با توجه به فاصله بسیار دور این اهداف فضایی، کوچکترین تغییر در جهت‌گیری این آنتن‌ها می‌تواند به معنی از دست دادن ارتباط باشد. اگر سکوی نصب آنتنهای فضایی جابجا می‌شوند، کاربران مرکز کنترل مأموریت باید از چگونگی این جابجایی‌ها اطلاع داشته باشند.

تا قبل از این هیچکس جابجایی محور زمین ناشی از یک زلزله را اندازه‌گیری نکرده است. در سال 2004 و پس از زلزله 9.1 ریشتری سوماترا، گراس به دنبال یافتن شواهدی مبنی بر جابجایی محور شکلی زمین بود، اما اشتباهات ناشی از اندازه‌گیری باعث شد که وی فرصت را از دست بدهد.

زلزله شیلی و انحراف محور زمین ..
نمودار میزان لنگر طبیعی زمین از ژانویه سال 2009
[تصویر بزرگتر]

 زلزله سال 2004 سوماترا در مقایسه با آنچه در شیلی روی داد، فجیع‌تر به نظر می‌رسد اما تأثیرات آن بر جابجایی محور شکلی زمین کمتر بود. دلایل این موضوع را می‌توان در نزدیکی کانون زلزله به استوای زمین و جهت گسلهای زیرین آن نسبت داد. زمین‌لرزه سال 2010 شیلی اگرچه ضعیف‌تر بود اما انتظار می‌رود اثرات بیشتری بر جابجایی محور زمین گذاشته باشد.

همه چیز برای یک کشف بزرگ آماده است. قدرت و سرعت مناسب پردازشگرهای امروزی در کنار بهترین مدل‌سازیهای کامپیوتری از جریانهای هوایی و دریایی، الگوی جذر و مد و حرکت هسته مذاب زمین و از همه مهمتر، جهت‌گیری بسیار مناسب گسلی که باعث زلزله شیلی شده است، راس را به پیدا کردن یک شاهد مشخص و مبرهن برای اثبات نظریه‌اش بسیار امیدوار نموده است.

منبع: www.spacescience.ir

نویسنده : علی : ۱:۳٥ ‎ق.ظ ; ۱۳۸٩/۱/۳
Comments پيام هاي ديگران ()      لینک دائم