天文八卦学 2017-12-31
文:厢泉
地震可能是地球上最危险的自然灾害,人类科学目前依然无法完全准确的预测地震,甚至连地震的基本成因都没有弄清楚。而在预测台风上,我们可以提前数天,就能比较精准的测出台风的路线和大小,这样就有充足的时间来做预防灾害的准备工作。
虽然精准预测地震是不可能的,但是地质学家通过比较一些历史数据可以得出一些新的预测思路。在最近西雅图召开的美国地质协会的年会上,科罗拉多大学的罗杰·比尔曼教授发表了一个新的研究报告。他和同事研究比较了自1900年以来,地球上发生的所有7级以上的地震,得出了一个结论:因为地球自转减慢的幅度加大,明年有可能导致更多的地震发生。
地球的自转的速度长期来看,其实每一年都是不断减慢的,平均每年会减少20~25毫秒。地球的寿命大约是45亿年,而比尔曼的研究样本从1900年开始也不过117年,所以看上去不是一个很有代表性的时间样本。但就是在这117年的样本中,比尔曼发现,每当地球自转减慢的幅度加大时,就越容易发生大规模地震。
虽然地球被归类于固体行星,但是在地心深处,也就是地表2200千米以下的地方,基本上是铁和镍的液体形态。液体铁和液体镍具有极高的温度和较高的质量,它们会将上层的软泥渐渐的融化,并且不断的搅动,随着时间的推移,有时震荡剧烈,有时较平和。在一个极小并且短暂的范围内,液体会周期性的来回激荡。
这种在地球内部的运动会微妙的影响着地球自转的速度,在一天24小时之内会以1毫秒的幅度,增加或者减小自转的速度,这种变化可以通过原子钟的记录而发现。当自转减慢时,地心的液态铁和镍依然在向上层传递力作用。因为根据牛顿的基本定律,物体的运动是有惯性的,所以这种向地表传导的压力作用不会立刻停止。
这种压力缓慢的通过地核、地幔、岩石圈不断向上传递,比尔曼教授通过计算得出,这种压力和能量传导到我们生活的地表,即发生地震的地方大约需要5~6年的时间。也就是说,当我们发现地球自转额外减少的时候,再过5~6年就有可能发生更多更厉害的地震。
地球自转上一次减小是在2011年,5年过去了,所以最近发生了多起比较严重的地震,比如今年9月墨西哥发生的8.2级地震,这个月刚刚在两伊边境发生的7.8级地震,以及在南太平洋发生的多次强震。
比尔曼的这项研究还指出,在赤道附近,南纬30°到北纬30°之间将最容易发生地震。这块区域是最危险的地带,因为赤道附近离地心的距离最远,所以自转的速度最快,大约是1600km/h,受到的力也将更大,这个月两伊边境发生地震的位置刚好就在北纬33°。
种种迹象都显示2018年将会是地球更不稳定的一年,虽然仍然无法像天气预报一样给出具体的地点、时间和数值,不过在比尔曼教授看来,自己的这项研究相比以前依然有很不错的进步。