Các nhà khoa học từ Viện Vật lý Racah thuộc Đại học Hebrew Jerusalem vừa công bố một nghiên cứu mang tính đột phá, thách thức những quan niệm cố hữu về cách thức động đất bắt đầu. Nghiên cứu này mở ra những hiểu biết sâu sắc hơn về hoạt động địa chấn, tập trung vào quá trình chuyển đổi từ những chuyển động trượt chậm, yên tĩnh sang những đứt gãy dữ dội và tàn khốc.
Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Giáo sư Jay Fineberg và nghiên cứu sinh tiến sĩ Shahar Gvirtzman, đã phối hợp chặt chẽ với các chuyên gia từ ETH Zurich và Ecole Normale Superieure de Lyon để thực hiện công trình này. Kết quả nghiên cứu của họ đã chứng minh rằng quá trình giải phóng ứng suất (sức căng) một cách chậm rãi và âm thầm không chỉ là một dấu hiệu báo trước mà còn là yếu tố kích hoạt không thể thiếu cho các sự kiện địa chấn.
Động đất ở Tây Tạng. (Ảnh: Tân Hoa Xã)
Bằng cách áp dụng các thí nghiệm tiên tiến cùng với các mô hình lý thuyết đầy sáng tạo, các nhà khoa học đã làm sáng tỏ cách thức sự trượt đều đặn tại các ngưỡng ứng suất tới hạn có thể chuyển hóa thành các đứt gãy động, vốn là nguyên nhân chính gây ra động đất. Một điểm nhấn quan trọng trong nghiên cứu này là vai trò thường bị bỏ qua của hình dạng các đứt gãy trong quá trình khởi phát động đất.
Để làm sâu sắc thêm các lý thuyết hiện hành, nhóm nghiên cứu đã tích hợp yếu tố chiều rộng hữu hạn của các mặt tiếp xúc đứt gãy vào các mô hình của mình. Giáo sư Fineberg giải thích: "Những phát hiện của chúng tôi không chỉ thách thức mà còn tinh chỉnh các mô hình truyền thống về động lực học đứt gãy. Chúng tôi đã chứng minh rằng các quá trình chậm, không gây ra động đất là một điều kiện tiên quyết cho sự đứt gãy địa chấn, quá trình này bị chi phối bởi ứng suất cục bộ và các ràng buộc về mặt hình học".
Một trong những điểm nổi bật của nghiên cứu là việc sử dụng các kỹ thuật chụp ảnh tốc độ cao để quan sát và xác nhận các giả thuyết trên thực nghiệm. Những hình ảnh này đã ghi lại quá trình hình thành vết nứt ban đầu dưới dạng các mảng chuyển động ma sát nhỏ và chậm chạp. Các mảng này sau đó dần dần mở rộng và phát triển thành các động lực học nhanh, đặc trưng bởi các lý thuyết cơ học phá hủy cổ điển.
Ý nghĩa của công trình nghiên cứu này không chỉ giới hạn trong lĩnh vực khoa học về động đất mà còn mở rộng sang việc nghiên cứu độ bền vật liệu và động lực học phá hủy. Nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nhận diện các quá trình chậm, âm thầm thường xảy ra trước các trận động đất. Những dấu hiệu địa chấn tiền thân có vẻ yên tĩnh này có thể chứa đựng những thông tin vô cùng quan trọng về các sự kiện địa chấn sắp xảy ra, từ đó có khả năng cải thiện đáng kể các mô hình dự đoán động đất trong tương lai.
Có thể nói, công trình nghiên cứu này không chỉ làm sâu sắc thêm sự hiểu biết của chúng ta về một trong những sức mạnh khủng khiếp nhất của tự nhiên mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các phương pháp tiên tiến hơn để dự đoán và giảm thiểu rủi ro do động đất gây ra trên phạm vi toàn cầu. Việc giải mã thành công cơ chế khởi phát động đất hứa hẹn sẽ mang lại những tiến bộ vượt bậc trong công tác phòng chống thiên tai, bảo vệ tính mạng và tài sản của con người trước hiểm họa động đất.
Bích Hậu (Theo India Today)