RASPINJANJE MUDROSTI

ZEMLJOTRESNO UBRZANJE

Tektonske ploče (Vikipedija)

Ubrzano kretanje Zemlje oko Sunca uzrokuje inercijalne sile, kojima mase krutih tektonskih ploča deluju na mnogo mekaniju masu astenosfernog omotača. Zato što je naša planeta uobliku kugle, naprezanje tektonskih ploča je nejednako, a najveće je u zoni zamišljenog prstena koji je opasujeu opsegu od 23,5 stepena severne geografske širine do 23,5 stepeni južne geografske širine!Upravo zbog rotacije premeštaju se mesta najintenzivnijeg delovanja inercijalnih sila tektonskih ploča na mekanu masu astenosfere, čime se kvari statika tektonskih ploča.


Radovan Đukić

Prirodna pojava poznata kao zemljotres jesteoscilovanje čestica tla, izazvano prirodnim ili veštačkim uzrocima. Prirodni uzroci su: spontani ili izazvani. Spontani uzroci zemljotresa nastaju usled kretanja litosfernih-tektonskih ploča. Izazvani uzroci su posledica aktivnosti vulkana–vulkanski ili posledica razgradnje materijala stena i stvaranja šupljina u Zemljinoj kori–urvinski.

Zašto nastaju tektonski zemljotresi?
To pitanje je u razmatranju i još bez
konačnog odgovora! Smatra se da je uzrok
pomeranja tektonskih ploča ponašanje
slojeva omotača u astenosferi.

Veštački uzroci zemljotresa su posledica aktivnosti ljudskog ljudskog remetilačkog faktora na planeti. Punjenje vodenih akumulacija veštačkih jezera, upumpavanje vode u geotermalne izvore energije, probe nuklearnih bombi… samo su neki od veštačkih uzročnika zemljotresa!
Zašto nastaju tektonski zemljotresi? To pitanje je u razmatranju i još bez konačnog odgovora! Smatra se da je uzrok pomeranja tektonskih ploča ponašanje slojeva omotača u astenosferi usled razmene temperature, pri čemu dublji i topliji slojevi vrše vertikalno kretanje ka tektonskim pločama, dok oni rashlađeni slojevi vrše kretanje ka dubini u pravcu mantije…?!

Izmeštanje mase
Zemlja se oko Sunca kreće eliptičnom putanjom. Zemljina brzina u afelu putanje je oko 29,3 kilometara u sekundi, a u perihelu oko 30,3 kilometara u sekundi. Ovo znači da tokom revolucije oko Sunca Zemlja neprestano menja svoju trenutnu brzinu; drugim rečima, Zemlja se ubrzano kreće! Ako se masa ubrzano kreće, onda na nju mora delovati sila koja joj saopštava ubrzanje, prema Drugom Njutnovom zakonu (F = m a)! Od perihela ka afelu brzina Zemlje opada,pa se ona usporeno kreće; znači na nju deluje sila koja je usporava (objašnjenje postoji). Dejstvo ovih sila je u pravcu kretanja Zemlje i kolinearnoje njenoj putanji revolucije.

Uticaj Meseca na Zemlju čini da je njena eliptična putanja blago talasasta. Naime, centar mase Zemlje se izmešta-odstupa od eliptične putanje za oko 4.670 kilometara sa njene obe strane, u zavisnosti da li je Mesec u fazi uštapa ili mladog meseca! I ovo kretanje donosi promene sile i ubrzanja koje deluju na Zemlju tokom revolucije oko Sunca, što je od ogromnog značaja za interakciju između tektonskih ploča.

Uticaj Zemljinog prirodnog satelita,
Meseca,ogroman jei ogleda se u smicanju
pravca kretanja njene orbite, što orbitu
čini blago talasastom. Time na masu
Zemlje deluje dodatna sila dajući joj
dodatno – promenljivo ubrzanje!

Imajući sve ovo u vidu i znajući masu Zemlje i njene orbitalne parametre, zaključak je da na našu planetu tokom revolucije definitivno deluje promenljiva sila prosečnog intenziteta: F ≈ 3,8 x 10²º N u pravcu i smeru kolinearnom njenoj orbiti, dajući joj prosečno ubrzanje a ≈ 64μm/s² !
Ovi podaci su od najvećeg značaja za razumevanje mehanizma nastanka tektonskih zemljotresa!

Građa Zemlje je prikazana naslici 1.


Slika 1

Litosferu čine Zemljina kora i kruti gornji deo omotača. Litosfera se prostire do 100 kilometaradubine i nejednake je debljine. Oslonjena je na mekaniju astenosferu, koja je u krutom stanju niske viskoznosti sa karakteristikom fluida – može da teče. Građa Zemljine kore je takva da je sastavljena od sedam velikih tektonskih ploča i mnoštva manjih, tako da nalikuje slagalici! Na slici 2 dat je prikaz tektonskih ploča koje grade Zemljinu koru.


Slika 2

Veoma snažni tektonski potresi javljaju se na spojevima susednih tektonskih ploča, uz oslobađanje enormno velikih energija, koje putem vibracija imaju veliko razarajuće dejstvo i mogu uzrokovati tsunami talase na moru ili erupcije vulkana. Samim tim tektonski potresi ostavljaju za sobom mnogo ljudskih žrtava i ogromnu materijalnu štetu!

Jak uticaj Meseca
Zašto nastaju tektonski potresi?
Prethodnom analizom litosfere i stanja kretanja Zemlje ustanovljene su bitne okolnosti kojima je naša planeta permanentno izložena. Najpre, ustanovljeno je da na Zemlju deluje značajno velika sila koja njenoj masi saopštava ubrzanje od afela do perihela putanje revolucije.

Uticaj Zemljinog prirodnog satelita, Meseca,ogroman je i ogleda se u smicanju pravca kretanja njene orbite, što orbitu čini blago talasastom. Time na masu Zemlje deluje dodatna sila dajući joj dodatno – promenljivo ubrzanje!

Zemljina rotacija je relativno brza i traje oko 24 sata. Ovo kretanje je,takođe,veoma bitno za razumevanje mehanizma nastanka tektonskih zemljotresa!

Ubrzano kretanje Zemlje tokom revolucije izaziva inercijalne sile krutih i ogromnih masa kore! Litosferne tektonske ploče su oslonjene na mnogo mekaniju masu astenosfernog omotača. Takođe, mase materijala koji čine i astenosferu i plašt (mantle), deluju ka Zemljinom jezgru težeći da svojom inercijom spreče ubrzavanje planete. Iz razloga oblika planete koja je lopta najintenzivnije dejstvo inercijalnih sila mase litosfere je u oblasti zamišljenog prstena koji opasuje Zemlju i proteže se između 23,5 stepeni severne i 23,5 stepeni južne geografske širine! Intenzitet inercijalnih sila opada ka polovima. Na slici 3 dat je prikaz analize ovog stanja delovanja inercijalnih sila i analogija sa pojavom iz svakodnevice.


Slika3

Zapravo, dešava se isto što iputniku usedištu automobila koji iz stanja mirovanja počne da ubrzava. Tada putnik vrši veliki pritisak na sedište dejstvom inercijalne sile ( Fi ) svoje telesne mase!

Isto tako ogromne mase tektonskih ploča svojim inercijalnim silama ( Fi ) vrše enormno velike pritiske na astenosferu, koja je mnogo mekanija i lakše sedeformiše!

Usled rotacije Zemljine kugle, mesta najvećih naprezanja inercijalnim silama masa tektonskih ploča neprestano se menjaju! Taj pritisak se odražava i na kretanja u astenosferi, jer je ona u  stanju fluida niske viskoznosti (može da teče), te prema hidrauličnim principima obezbeđuje lagano kretanje tektonskih ploča – od pet do 85 milimetara godišnje, uglavnom ka zapadu!

Nalik kuvanom jajetu
Ovim kretanjima se permanentno narušava statika tektonskih ploča! Nejednako i stalno promenljivo naprezanje tektonskih ploča inercijalnim silama njihovih masa čini da se na spojevima između tektonskih ploča, usled „zamora materijala”javlja periodično razaranje čvrstih stena tektonskih ploča, zbog čega dolazi do tektonskih potresa!

Verovatno bi se moglo čuti i neprestano „tutnjanje”Zemlje, kada bi ljudi bili
sposobni da uhvatezvuke ekstremno niskih frekvencija, jer su gabariti planete ogromni.

Analogija ovoj pojavi može se predstaviti sledećim očiglednim primerom! Kuvano jaje pripremimo kao na slici 4.

Slika 4

Kada mu se nasumičnim kucanjem o tvrdi predmet polomi ljuska, ono praktično postaje „model planete Zemlje”! Fraktali ljuske su analogija tektonskim pločama, mekana opna ispod ljuske nalikuje astenosferi, belance podseća na plašt,a žumancena –jezgro!Kada tako pripremljeno jaje trpi pritisak šaka, kao na slici 5,to je analogno dejstvu inercijalnih sila masa tektonskih ploča u toku ubrzanog kretanja Zemlje za vreme revolucije!


Slika 5

Kada se pokretanjem šaka napred-nazad izazove rotiranje jajeta pod blagim pritiskom, što je analogno rotaciji Zemlje, možemo čuti pucketanja koja nastaju nasumičnim sudarima i lomljenjem ljuske, što je analogija događanjima na spojevima tektonskih ploča–tektonskim potresima!
Verovatno bi se moglo čuti i neprestano „tutnjanje”Zemlje, kada bi ljudi bili sposobni da uhvatezvuke ekstremno niskih frekvencija, jer su gabariti planete ogromni. Analogija za to je prikazana na slici 6.


Slika 6

„Tutnjanje”Zemlje analogna je kotrljanju nekakvog masivnog valjka ili bureta, napunjenog nekom supstancom, po ravnoj i glatkoj površini!
Mesec, prirodni Zemljin satelit, utiče na stanje njenog kretanja! Kako je već ranije pomenuto, on čini da je eliptična putanja revolucije Zemlje blago talasasta. Prikaz na slici 7.


Slika 7

Baricentar se kreće po elipsi, ali se centar mase Zemlje izmešta sa njene obe strane u fazi punog meseca ili fazi mladog meseca, pod njegovim gravitacionim uticajem. To dovodi do promena pravca kretanja velike Zemljine mase, pa se odražava i na mase tektonskih ploča promenom intenziteta inercijalnih sila i ubrzanja koja na njih deluju. Tako je moguće da u vreme raznih mesečevih faza verovatnoća za dešavanje tektonskih zemljotresa ili erupcije vulkana bude povećana! Uglavnom su to momenti najvećih smicanja putanje Zemlje tokom revolucije, a pogotovo na delu orbite oko perihela!

Ovom analizom stanja kretanja Zemlje i analogijama tog stanja objašnjen je mehanizam nastanka tektonskih potresa i može se generalisati u sledećim uslovima, koje mora ma koja planeta ili satelit ispuniti, da bi imala seizmičku aktivnost tektonskih ploča–potrese:

– Planeta mora imati čvrstu koru–litosferu ili led;
– Planeta mora imati tektonske ploče;
– Tektonske ploče moraju biti oslonjene na mekaniju
sferu poput astenosfere;
– Planeta mora imati značajno brzu rotaciju.

O autoru

Stanko Stojiljković

Ostavite komentar