يتحرك مبنى ماترهورن الذي يبدو غير مرن – أحد أعلى القمم في جبال الألب – ذهابًا وإيابًا مرة كل ثانيتين تقريبًا.
هذا هو الاستنتاج الذي توصل إليه الباحثون بقيادة جامعة ميونخ التقنية الذين قاسوا الاهتزازات غير المحسوسة عادةً للجبل الأيقوني.
يشرح الفريق أن الحركات مدفوعة بطاقة الزلازل التي تنشأ من محيطات العالم والزلازل والنشاط البشري.
يقع نهر ماترهورن على الحدود بين سويسرا وإيطاليا ، ويرتفع إلى 14692 قدمًا (4،478 مترًا) فوق مستوى سطح البحر ، ويطل على مدينة زيرمات.
انتقل لأسفل لمقاطع الفيديو
يتحرك صرح ماترهورن الذي يبدو غير مرن (في الصورة) – أحد أعلى القمم في جبال الألب – ذهابًا وإيابًا مرة واحدة كل ثانيتين تقريبًا
هذا هو الاستنتاج الذي توصل إليه الباحثون بقيادة جامعة ميونخ التقنية الذين قاسوا الاهتزازات غير المحسوسة عادةً للجبل الأيقوني. في الصورة: مقياس الزلازل مثبت في الجزء العلوي من ماترهورن
من الشوكات الرنانة إلى الجسور ، تهتز جميع الكائنات عندما تثير ما يسمى بالتردد الطبيعي ، والذي يعتمد على هندستها وخصائص موادها.
قال كاتب المقال وعالم الأرض صامويل ويبر ، الذي أجرى الدراسة أثناء وجوده في الجامعة التقنية في ميونيخ: “أردنا معرفة ما إذا كان يمكن أيضًا اكتشاف مثل هذه الاهتزازات الرنانة على جبل كبير مثل جبل ماترهورن”.
لمعرفة ذلك ، قام الدكتور ويبر وزملاؤه بتركيب العديد من أجهزة قياس الزلازل على جبل ماترهورن ، وكان أعلىها يقع أسفل القمة مباشرة ، على ارتفاع 14665 قدمًا (4470 مترًا) فوق مستوى سطح البحر.
تم وضع آخر في Solvay bivouac – ملجأ طوارئ في Hörnligrat ، التلال الشمالية الشرقية لنهر ماترهورن ، والذي يعود تاريخه إلى عام 1917 – بينما كانت محطة قياس عند سفح الجبل بمثابة مرجع.
تم تكوين كل مستشعر في شبكة القياس لإرسال سجلاته تلقائيًا لأي حركة إلى خدمة رصد الزلازل السويسرية.
من خلال تحليل القراءات من مقياس الزلازل ، تمكن الباحثون من استنباط تردد وصدى صدى الجبل.
ووجدوا أن ماترهورن يتأرجح بين الشمال والجنوب بتردد 0.42 هرتز والشرق والغرب بتردد مماثل.
من خلال تسريع الاهتزازات المقاسة 80 مرة ، كان الفريق قادرًا على جعل الاهتزازات المحيطة لـ Matterhorn مسموعة للأذن البشرية – كما هو موضح في الفيديو أدناه. (يوصى باستخدام سماعات الرأس للصوت منخفض التردد جدًا.)
في المتوسط ، كانت حركات Matterhorn صغيرة ، في حدود نانومتر إلى ميكرومتر ، ولكن في الجزء العلوي وجد أنها أقوى بما يصل إلى 14 مرة من تلك المسجلة عند سفح الجبل.
وأوضح الفريق أن السبب هو أن القمة قادرة على التحرك بحرية أكبر بينما تكون سفح الجبل ثابتة ، مثل قمة شجرة تتأرجح أكثر في مهب الريح.
وجد الفريق أيضًا أن تضخيم حركة الأرض أعلى في ماترهورن يؤثر أيضًا على الزلازل – وهي حقيقة ، كما أضافوا ، والتي قد يكون لها آثار مهمة على استقرار المنحدرات في حالة حدوث زلزال قوي.
وقال مؤلف المقال وعالم الجيولوجيا جيف مور من جامعة يوتا: “من المرجح أن تكون مناطق الجبل التي تشهد حركة أرضية متضخمة أكثر عرضة للانهيارات الأرضية والصخور والأضرار الصخرية عندما يهزها زلزال قوي”.
يتم وضع مقياس الزلازل في Solvay bivouac (الصورة) – ملجأ للطوارئ في Hörnligrat ، التلال الشمالية الشرقية من ماترهورن ، والتي يعود تاريخها إلى عام 1917
يشرح الفريق أن الحركات مدفوعة بطاقة الزلازل التي تنشأ من محيطات العالم والزلازل والنشاط البشري. في الصورة: مقياس الزلازل مثبت في الجزء العلوي من ماترهورن
قال الفريق إن الاهتزازات مثل تلك التي اكتشفها الفريق ليست فريدة من نوعها في ماترهورن ، حيث يتعين على العديد من القمم أن تتحرك بنفس الطريقة.
في الواقع ، كجزء من الدراسة ، أجرى باحثون من خدمة رصد الزلازل السويسرية مسحًا تكميليًا للقمة السويسرية المركزية لغروس ميثين ، وهو جبل مشابه في الشكل لجبل ماترهورن ولكنه أصغر بكثير.
يكشف التحليل أن Big Mythen يتأرجح عند تردد حوالي أربعة أضعاف تردد Matterhorn ، لأن الأجسام الأصغر تهتز بترددات أعلى من الأجسام الأكبر.
تمثل هذه الأمثلة واحدة من المرات الأولى التي قام فيها الفريق بفحص اهتزازات الأجسام الكبيرة بهذا الحجم ، حيث ركزت الدراسات السابقة على ميزات صغيرة ، مثل التكوينات الصخرية في حديقة Arches National Park في ولاية يوتا.
علق البروفيسور مور: “كان من المثير أن نرى أن نهج المحاكاة لدينا يعمل أيضًا مع جبل كبير مثل جبل ماترهورن وأن النتائج تم تأكيدها من خلال بيانات القياس”.
تم نشر النتائج الكاملة للدراسة في المجلة رسائل علوم الأرض والكواكب.
جبل ماترهورن – الذي يقع على الحدود بين سويسرا وإيطاليا – يرتفع إلى 14،692 قدمًا (4،478 مترًا) فوق مستوى سطح البحر ، ويطل على بلدة زيرمات.
تحدث الزلازل عندما تنزلق لوحتان تكتونية في اتجاهات معاكسة
تحدث الزلازل الكارثية عندما تلتصق صفيحتان تكتونيتان تنزلقان في اتجاهين متعاكسين معًا ثم تنزلقان فجأة.
تتكون الصفائح التكتونية من قشرة الأرض والجزء العلوي من الوشاح.
يوجد تحته الغلاف الموري: حزام ناقل من الصخور الساخنة اللزجة التي تتحرك فوقها الصفائح التكتونية.
لا يتحركون جميعًا في نفس الاتجاه وغالبًا ما يصطدمون. هذا يخلق ضغطًا هائلاً بين الصفيحتين.
في النهاية ، يتسبب هذا الضغط في اهتزاز إحدى الصفائح تحت أو فوق الأخرى.
يؤدي هذا إلى إطلاق كمية هائلة من الطاقة ، مما يؤدي إلى حدوث هزات وتدمير أي ممتلكات أو بنية تحتية قريبة.
تحدث الزلازل الشديدة عادة على خطوط الصدع حيث تلتقي الصفائح التكتونية ، ولكن الهزات الطفيفة – التي تسجل دائمًا في بيع ريختر – يمكن أن تحدث في منتصف هذه الصفائح.
تحتوي الأرض على خمسة عشر لوحة تكتونية (في الصورة) والتي شكلت معًا شكل المشهد الذي نراه من حولنا اليوم
يطلق عليهم الزلازل intraplate.
لا تزال هذه الأشياء يساء فهمها إلى حد كبير ، ولكن يُعتقد أنها تحدث على طول عيوب طفيفة على اللوحة نفسها أو عند إعادة تنشيط الصدوع القديمة أو الصدوع الموجودة أسفل السطح.
هذه المناطق صغيرة نسبيًا مقارنة باللوحة المحيطة ، ويمكن أن تنزلق بسهولة وتتسبب في حدوث زلزال.
يتم الكشف عن الزلازل من خلال حجم ، أو سعة ، وشدة موجات الصدمة التي تنتجها ، والتي تسمى الموجات الزلزالية.
يختلف حجم الزلزال عن شدته.
يشير حجم الزلزال إلى مقياس الطاقة المنبعثة التي تسبب الزلزال.
تنشأ الزلازل تحت سطح الأرض في منطقة تسمى الهايبوسنتر.
أثناء الزلزال ، يظل جزء من جهاز قياس الزلازل ثابتًا ويتحرك جزء منه مع سطح الأرض.
ثم يُقاس الزلزال بالاختلاف في موضع الأجزاء الثابتة والمتحركة لجهاز قياس الزلازل.
