0

Segnali da disturbi della gravità per quantificare l’entità dei terremoti

Dopo un terremoto, quasi istantaneamente, a causa di spostamenti delle masse, si verifica una perturbazione nel campo di gravità della Terra, che si trasmette per mezzo di onde.

Questo disturbo, i cui effetti vengono trasmessi molto velocemente, potrebbe venire registrato prima delle onde sismiche, che giungono ai sismologi e che sono quelle che vengono analizzate solitamente nella quantificazione dell’entità di un sisma.

In uno studio pubblicato su Science, un team formato da ricercatori francesi del CNRS (Centro Nazionale della Ricerca Scientifica), dell’ IPGP (Institut de Physique du Globe), dell’Università ‘Paris Diderot’ e dagli statunitensi del Caltech di Pasadena, è riuscito ad osservare questi deboli segnali, legati alla gravità, e a capire da dove provenivano.

Dal momento che questi segnali sono proporzionati all’entità dei terremoti, potrebbero avere un ruolo importante sull’individuazione precoce del verificarsi di un grave sisma.

Riproduzione del posizionamento dei sismometri (triangolini bianchi) che rilevarono le onde sismiche del terremoto dell’11 marzo 2011 in Giappone. Il triangolino rosso e la sigla MDj indicano la stazione, a più a 1280 km dall’epicentro, che analizzò i segnali di disturbo gravitazionale (crediti: IPGP/2017).

Questo studio è scaturito dall’interazione tra i sismologi che volevano comprendere meglio i terremoti e i fisici che stavano sviluppando misure di gravità al fine di rilevare le onde gravitazionali.

I terremoti, ripercuotendosi sulle masse rocciose, cambiano brutalmente l’equilibrio delle forze sulla Terra ed emettono onde sismiche che attraversano il pianeta e le cui conseguenze in superficie sono spesso devastanti.

Ma queste stesse onde, come già detto, disturbano anche il campo gravitazionale terrestre, che  anch’esso emette segnali, ma diversi.

Questi segnali sono particolarmente interessanti per la possibilità di quantificare velocemente i movimenti delle onde, dato che si tramettono alla velocità della luce, a differenza delle onde sismiche che si propagano a velocità comprese tra 3 e 10 Km / sec.

Da quanto esposto, consegue che i sismometri di una stazione situata a 1000 chilometri dall’epicentro potrebbero, potenzialmente, rilevare questi segnali ben più di due minuti prima dell’arrivo delle onde sismiche.

La ricerca è iniziata con l’ osservazione di questi segnali su 10 sismometri collocati tra 500 e 3000 chilometri dall’epicentro del terremoto giapponese del 2011 (quello che interessò la centrale di Fukushima, per intenderci!), che ebbe una magnitudo di 9.1.

Con le osservazioni eseguite i ricercatori riuscirono a dimostrare che questi segnali avevano  essenzialmente due effetti: primo, il cambiamento di gravità che si verifica nella posizione del sismometro, che modifica la posizione di equilibrio dello strumento e, secondo, il cambiamento di gravità, che viene rilevato ovunque sulla Terra e che disturba l’equilibrio delle forze, producendo nuove onde sismiche che raggiungono a loro volta il sismometro.

Tenendo conto di questi due effetti appena descritti, i sismologi hanno dimostrato che questi segnali relativi alla gravità sono molto sensibili alla magnitudo di un terremoto; e questo è un grosso problema, perchè  se li rendono dei buoni candidati per quantificare rapidamente l’entità di forti terremoti, altrettanto diventano inutilizzabili per i terremoti meno violenti.

Rimangono quindi esclusi, al momento, i sismi con magnitudo media inferiore a 8-8.5, perchè al di sotto di questa soglia il segnale è troppo debole rispetto al rumore sismico emesso naturalmente dalla Terra. E distinguerlo, è complicato.

Ora, resta ai ricercatori l’arduo compito di tentare con tecnologie sempre più avanzate e con strumenti sempre più sofisticati; magari cercando di sviluppare al meglio il rilevamento delle onde gravitazionali.

Leonardo Debbia

Condividi su:
  • Facebook
  • Twitter
  • StumbleUpon
  • del.icio.us
  • Google Bookmarks
  • LinkedIn
  • MySpace
  • Live
  • Google Buzz
Aggiunto in: Geologia

Articoli recenti

Bookmark and Promote!

Commenta

Puoi commentare più in fretta utilizzando gli account dei social network più famosi!

Facebook
Google
Twitter

Invia commento

© 2017 Scienze Naturali. Tutti i diritti riservati.
Tema a cura di Scienze Naturali.