بیگ بنگ: پژوهش دانشمندان نشان میدهد، فعالیت لرزهای در اطراف سایت آزمایش پونگِهری از زمان یک انفجار هستهای بزرگ در سال ۲۰۱۷ افزایش یافته است.
به گزارش بیگ بنگ، کره شمالی بین سالهای ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۷، شش آزمایش هستهای را در سایت پونگِهری، در زیر کوه مانتاپ، انجام داد. پس از آنکه کره شمالی در سال ۲۰۱۷ بزرگترین بمب هستهای خود را در زیر کوه مانتاپ منفجر کرد، دانشمندان از مشاهده چند زمینلرزه در بلافاصله پس از آزمایش زیرزمینی تعجب نکردند.
یک انفجار عظیم، سنگهای اطراف خود را میشکند و تغییر شکل میدهد و معمولاً باعث ایجاد زمینلرزههای کوچک پسلرزهای میشود که با گذشت زمان و همزمان با سازگار شدن پوسته زمین، بهسرعت فروکش میکنند.
اما بر اساس مطالعهای که در مجله Science منتشر شده، سالها بعد، پوسته زمین در اطراف سایت آزمایش پونگِهری همچنان ناآرام بود. پژوهشگران گزارش میدهند که برخلاف انتظار، فعالیت زمینلرزهای در سالهای پس از آزمایش نهتنها کاهش پیدا نکرد، بلکه افزایش یافت.
حتی در سال ۲۰۲۵ نیز زمینلرزههای کوچکی در امتداد دو گسل مشکوک در نزدیکی کوه مانتاپ رخ میدادند؛ برخی از این زمینلرزهها در فاصله ۲۰ تا ۳۰ کیلومتری از محل آزمایش ثبت شدند. این یافته نمونهای قابل توجه به مجموعه رو به رشد شواهد درباره زمینلرزههای ایجادشده یا تحریکشده توسط فعالیتهای انسانی اضافه میکند.
نشان داده شده که فعالیتهایی مانند تزریق پساب حاصل از عملیات نفت و گاز، معدنکاری، پر کردن مخازن سدها، پروژههای انرژی زمینگرمایی و انفجارهای هستهای زیرزمینی میتوانند باعث تحریک زمینلرزه شوند. اما چیزی که در کوه مانتاپ غیرمعمول است، دوام این اثر است: به نظر میرسد آزمایشهای هستهای طی چندین سال باعث تحریک گسیختگی در پوستهای شدهاند که از قبل تحت تنش قرار داشته است.
“کوانگ-هی کیم” یکی از نویسندگان مطالعه و لرزهشناس دانشگاه ملی پوسان، میگوید: «این کاملاً با انتظار ما یا نمونههایی که در کتابهای درسی میبینیم متفاوت است.» به گفته او، در حالت معمول، فعالیت زمینلرزهای که در اثر یک انفجار بزرگ ایجاد شده باشد، «با گذشت زمان کاهش پیدا میکند.»
کره شمالی بین سالهای ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۷، شش آزمایش هستهای زیرزمینی را در پونگِهری انجام داد. آخرین انفجار که قدرت آن معادل حدود ۱۰۰ تا ۲۵۰ کیلوتن TNT برآورد شده است، توسط سازمان زمینشناسی آمریکا (USGS) بهصورت یک رویداد لرزهای با بزرگی ۶٫۳ ثبت شد.
حدود ۸ دقیقه بعد، رویدادی با بزرگی ۴٫۱ ثبت شد که بهعنوان فروریختن حفره زیرزمینی ایجادشده در اثر انفجار تفسیر شد. بهجز یک زمینلرزه کوچک و منفرد که اندکی بعد رخ داد، پسلرزه فوری دیگری مشاهده نشد. فعالیت پایدار در این منطقه حدود سه هفته بعد آغاز شد.
در سال ۲۰۱۸، لرزهشناس دانشگاه کلمبیا، وون-یونگ کیم و همکارانش، ۱۳ زمینلرزه پس از آزمایش را در امتداد گسلی به طول تقریبی ۷۰۰ متر در نزدیکی محل آزمایش شناسایی کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که انفجار، میزان تنش در سنگهای اطراف را تغییر داده و پیشبینی کردند که این منطقه ممکن است همچنان به سازگار شدن با این تغییرات ادامه دهد. اما فعالیت لرزهای بعداً نشان داد که بسیار پایدارتر از آن چیزی است که انتظار میرفت.
مطالعه جدید که به سرپرستی کوانگ-هی کیم و شینگلی فان، ژئوفیزیکدان دانشگاه فناوری چنگدو، انجام شده، افزایش فعالیت لرزهای را در طول چندین سال نشان میدهد؛ فعالیتی که در امتداد مناطق گسلی گستردهتر سازمان یافته بود.
پژوهشگران دادههای لرزهای ثبتشده در چین و کره جنوبی را که مربوط به سالهای ۲۰۰۸ تا ۲۰۲۵ بودند، بررسی کردند. آنها برای یافتن رویدادهای بسیار ضعیف که در میان نویز پسزمینه پنهان شده بودند، از شکل موج زمینلرزههای شناختهشده بهعنوان الگو استفاده کردند.
در نهایت، پژوهشگران ۱۳۹۹ زمینلرزه را در نزدیکی سایت پونگِهری شناسایی کردند و توانستند مکان دقیق ۹۵۵ مورد از آنها را تعیین کنند. بیشتر این زمینلرزهها بسیار کوچک بودند و بزرگی آنها کمتر از ۲ بود. اما نکته مهم این بود که برخلاف انتظار، فعالیت آنها پس از سال ۲۰۱۷ کاهش پیدا نکرد.
بلکه تعداد زمینلرزهها تا سال ۲۰۲۵ افزایش یافت. همچنین گشتاور لرزهای کل آزادشده در این توالی نیز افزایش پیدا کرد؛ یعنی مجموع اندازه یا انرژی لرزهای آزادشده توسط تمام زمینلرزههای این مجموعه بیشتر شد. زمینلرزهها همچنین یک الگوی جغرافیایی مشخص را آشکار کردند.
آنها در امتداد دو خط تقریباً موازی رخ داده بودند که در جهت شمال-شمالغربی امتداد داشتند. یکی از این خطوط در امتداد ادامه احتمالی گسلی قرار دارد که چند دهه پیش در جنوب کوه مانتاپ نقشهبرداری شده بود. اما خط دوم، هیچ نشانه شناختهشدهای در سطح زمین ندارد.
کوانگ-هی کیم و همکارانش که امکان سفر به کره شمالی و بررسی مستقیم منطقه را نداشتند، تنها پس از بررسی دقیق نقشههای زمینشناسی چند دهه قبل توانستند ارتباط میان این زمینلرزهها و ساختارهای گسلی را تشخیص دهند.
توضیح علت ادامه این فعالیت لرزهای، کار سادهای نیست. ایده اصلی پژوهشگران این است که آزمایشهای هستهای، بارها به سنگهای کمعمق اطراف کوه مانتاپ آسیب وارد کردهاند. این فرایند باعث شده تنشهای ایجادشده در سنگها به سمت گسلهای از پیش موجود منتقل شوند؛ گسلهایی که خودشان از قبل در شرایطی نزدیک به گسیختگی قرار داشتهاند.
وزن کوه و شکل ناهموار آن نیز ممکن است تعیین کرده باشد که کدام گسلها بیش از بقیه در معرض فعال شدن قرار بگیرند. مدلسازی انجامشده توسط تیم پژوهش نشان داد که در مناطقی که بسیاری از زمینلرزهها در آنجا متمرکز شدهاند، تغییرات تنش غیرعادی بزرگی وجود داشته است.
“ژیگانگ پنگ” لرزهشناس مؤسسه فناوری جورجیا که درباره تحریک زمینلرزهها مطالعه میکند، میگوید گسلها میتوانند حتی زمانی که ظاهراً غیرفعال هستند، در آستانه لغزش قرار داشته باشند. او میگوید فعالیتهای انسانی، مانند تزریق سیالات به زیرزمین، نیز میتوانند گسلهایی را که «هنوز به آستانه گسیختگی نرسیدهاند، اما فاصله زیادی با آن ندارند» به سمت گسیختگی سوق دهند.
با این حال، این توضیح بهطور کامل تأخیر طولانیمدت را توضیح نمیدهد. موج کوتاهمدت تغییر تنش که از طریق امواج لرزهای به اطراف منتقل میشود، باید تقریباً بلافاصله باعث گسیختگی گسلها شود.
از سوی دیگر، تغییر تنش پایدارتر و طولانیمدتتری که انفجار هستهای در سنگهای اطراف ایجاد کرده است، باید با افزایش فاصله از محل انفجار بهسرعت کاهش پیدا کند. بنابراین، توضیح اینکه چرا زمینلرزهها در فاصله دهها کیلومتری از محل آزمایش رخ دادهاند، دشوار است.
احتمال دیگری این است که سیالاتی با حرکت آهستهتر در این فرایند نقش داشته باشند. این احتمال را والتر مونی، ژئوفیزیکدان سازمان زمینشناسی آمریکا، مطرح میکند. به گفته او، آبهای زیرزمینی ممکن است از طریق شکستگیهایی که بر اثر انفجار آسیب دیدهاند، به داخل زمین نفوذ کرده باشند و در نتیجه گسلها را ضعیفتر کرده باشند.
نویسندگان مطالعه میگویند این فرضیه را در نظر گرفتهاند، اما در حال حاضر شواهد کافی برای تأیید آن ندارند. بنابراین، در حال حاضر سازوکار دقیق این پدیده همچنان نامشخص است. مونی میگوید: «هنوز نمیتوان درباره آن با قطعیت قضاوت کرد.» حتی خود نویسندگان مطالعه نیز با احتیاط صحبت میکنند. کوانگ-هی کیم میگوید: «هنوز چیزهای بسیار بسیار زیادی وجود دارد که نمیتوانم توضیحشان بدهم.»
پژوهشگران دیگری نیز شواهدی از ادامهدار بودن فعالیت لرزهای در اطراف سایت آزمایش پیدا کردهاند. در ماه ژوئن، منگی رن، لرزهشناس اداره لرزهنگاری چین، و همکارانش در مجله Seismological Research Letters گزارش کردند که ۶۴۷ رویداد شبیه زمینلرزه را که پیشتر شناسایی نشده بودند، در فاصله سالهای ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۴ پیدا کردهاند.
در برخی ماهها از سالهای ۲۰۲۱ و ۲۰۲۲، بیش از ۳۰ رویداد ثبت شده بود. اما بین این مطالعات تفاوتهایی وجود دارد. تیم رن مشاهده کرد که زمینلرزهها به سمت محل آزمایش مهاجرت میکردند؛ در حالی که مطالعه جدید هیچ الگوی واضحی از مهاجرت زمینلرزهها پیدا نکرد.
برای کوانگ-هی کیم، این نتیجه یادآور پژوهشی است که پیشتر انجام داده بود. او و همکارانش در سال ۲۰۱۸ زمینلرزه پوهانگ کره جنوبی با بزرگی ۵٫۵ را به تزریق سیالات در یک پروژه انرژی زمینگرمایی مرتبط کردند.
در آن مورد، تزریق سیالات باعث فعال شدن یک گسل از پیش موجود شده بود. کیم میگوید ناآرامی ادامهدار کوه مانتاپ نشان میدهد که نوعی کاملاً متفاوت از دخالت انسان در پوسته زمین نیز میتواند اثری لرزهای داشته باشد که سالها پس از رویداد اولیه ادامه پیدا کند.
به بیان دیگر، آزمایش هستهای ممکن است فقط در لحظه انفجار زمین را تکان نداده باشد؛ بلکه با تغییر تنش و آسیبرساندن به سنگهای اطراف، شرایطی ایجاد کرده باشد که گسلهای از پیش تحت تنش، سالها بعد نیز به لغزش و زمینلرزه ادامه دهند.
سایت علمی بیگ بنگ / منبع: science.org
لینک کوتاه نوشته : https://bigbangpage.com/?p=110038
