一組地震學家表示,海洋的運動正在搖晃我們的世界,或者至少在某些條件合適的地方,幫助它進行劇烈的震動。
天體可能導致地震的觀點是科學中最古老的理論之一。1687年,牛頓的萬有引力定律揭示了海洋潮汐是由太陽和月球的引力引起的。在18世紀,科學家們開始思考這些遙遠的天體是否也會影響地質斷層。這個觀點在19世紀興盛起來。著名的法國地震學家亞歷克西斯·佩裡花費了幾十年時間尋找地震和月相之間的聯絡。《大眾科學》發表了一篇關於他的工作的1855年文章。甚至查爾斯·達爾文也思考過這個問題(第259頁)。
在20世紀末,天體可能與地震有關的觀點似乎已經被否定。儘管進行了多次嘗試,研究人員一直未能找到潮汐和地震之間存在聯絡的有力證據。但在過去20年中,一些研究表明,這種長期以來被懷疑的現象可能實際上是真實的。最近的一項研究是2月份發表的,由希臘亞里士多德大學的研究人員分析了1964年至2012年期間襲擊該國南部地區的17000多次地震的記錄。該團隊發現,地震似乎與海洋潮汐效應有關,而不是隨機間隔發生。
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結果表明,里氏震級在2.5至6.0之間的地震數量與導致地球潮汐的四個引力因素中的兩個密切相關,其中一個是由太陽的引力引起的,稱為S2,另一個是由太陽和月球的聯合引力引起的,稱為K1。(這些以及月球引力的另外兩個影響,O1和M2,在很大程度上是海洋潮汐的原因。)
研究小組發現,在太陽引力(S2)最強的時候,地震發生的可能性比太陽引力最弱的時候高出約15%。對於太陽和月球的聯合影響(K1),觀察到了相反的趨勢;當K1最弱時,地震發生的可能性比K1最強時高出約16%。這種相關性並不能證明潮汐正在引發希臘的地震。然而,觀察結果很有趣,可能代表了有史以來測量的最大的潮汐對地震的影響之一。
無論希臘下方發生了什麼,自20世紀90年代後期以來,已經積累了足夠的證據,以至於一些科學家開始接受潮汐觸發地震的概念。“從邏輯上講,潮汐和地震之間必然存在聯絡,”華盛頓大學的地震學家約翰·維代爾說,他沒有參與希臘的研究。“潮汐會給斷層施加壓力,當壓力足夠大時就會發生地震。”然而,這種影響的貢獻可能非常小,並且只發生在地球的某些地區。
美國地質調查局的地球物理學家伊麗莎白·科克倫說,潮汐對地震活動影響最大的地方之一是深海盆地,她也沒有參與這項研究。“潮汐對地震的最大影響是在海洋區域,”她說,“在那裡,海洋潮汐在某些地方可以對淺層斷層施加很大的力。”
太陽和月球的引力太弱,無法單獨引發地震。然而,當海水積聚在已經接近破裂的潛艇斷層之上時,增加的壓力可以減少斷層上的摩擦,從而加速地震的發生。這個觀點表明,隨著海底斷層向地震方向發展,它可能會對潮汐力的微小推動變得更加敏感。
一些科學家認為,這種敏感性有一天可以用來預測危險的地震。2012年,一位地震學家發現,在2011年襲擊日本的毀滅性東日本大地震之前的十年中,較小的地震開始遵循潮汐的模式。然而,一旦發生較大的地震,這種相關性就消失了。這種相關性可能源於東日本大地震的震中位於太平洋。上覆海水的運動可能放大了微小的潮汐力,使其能夠在斷層在較大地震發生前的幾年中承受壓力時觸發小震動。對東日本大地震的研究為透過研究潮汐來預測大型海底地震提供了希望。然而,這種方法不太可能對襲擊內陸地區的地震有用,例如4月25日襲擊尼泊爾的毀滅性7.8級地震。在沒有水的情況下,這種潮汐力會減弱。
潮汐可能不會在全球範圍內幫助預測所有地震,但在某些地區,它們可能會成為地震學家的一項重要工具。除了幾個世紀以來的科學興趣之外,太陽和月球對地球深層地質的影響可能會被證明不僅僅具有科學意義,它還可以挽救生命。