গবেষকরা একটি পরীক্ষাগার ভূমিকম্পের মডেল তৈরি করেছেন যা ত্রুটিযুক্ত পৃষ্ঠের মধ্যে মাইক্রোস্কোপিক বাস্তব যোগাযোগের ক্ষেত্রটিকে ভূমিকম্পের ঘটনার সম্ভাবনার সাথে সংযুক্ত করে। প্রকাশিত জাতীয় বিজ্ঞান একাডেমি কার্যক্রমএই যুগান্তকারীটি মাইক্রোস্কোপিক ঘর্ষণ এবং ভূমিকম্পের মধ্যে সংযোগ প্রদর্শন করে, ভূমিকম্পের যান্ত্রিকতা এবং সম্ভাব্য ভবিষ্যদ্বাণীগুলিতে নতুন অন্তর্দৃষ্টি দেয়।
ইউএসসি ডরনসাইফ কলেজ অফ লেটারস, আর্টস অ্যান্ড সায়েন্সেস এবং এই গবেষণার প্রধান তদন্তকারী সাইলভাইন বারবোট বলেছেন, “আমরা মূলত ভূমিকম্পের যান্ত্রিকতার কেন্দ্রস্থলে একটি উইন্ডো খুলেছি।” “ভূমিকম্প চক্র চলাকালীন ত্রুটিযুক্ত পৃষ্ঠগুলির মধ্যে প্রকৃত যোগাযোগের ক্ষেত্রটি কীভাবে বিকশিত হয় তা দেখে আমরা এখন ত্রুটিগুলিতে স্ট্রেসের ধীর গতিতে এবং দ্রুত ফাটল উভয়ই ব্যাখ্যা করতে পারি। রাস্তার নিচে, এটি প্রাথমিক পর্যায়ে ভূমিকম্পের নিউক্লিয়েশন পর্যবেক্ষণ এবং ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য নতুন পদ্ধতির দিকে পরিচালিত করতে পারে।”
কয়েক দশক ধরে, বিজ্ঞানীরা ভূমিকম্পের মডেল করার জন্য অভিজ্ঞতামূলক “হার-রাষ্ট্র” ঘর্ষণ আইনগুলির উপর নির্ভর করেছেন-গাণিতিক বিবরণ যা ভালভাবে কাজ করে তবে অন্তর্নিহিত শারীরিক প্রক্রিয়াগুলি ব্যাখ্যা করে না। “আমাদের মডেলটি ভূমিকম্পের চক্র চলাকালীন ফল্ট ইন্টারফেসে আসলে কী ঘটছে তা প্রকাশ করে।”
বারবোট বলেছেন যে আবিষ্কারটি একটি ছদ্মবেশী সহজ ধারণা: “যখন দুটি রুক্ষ পৃষ্ঠ একে অপরের বিরুদ্ধে স্লাইড হয়, তারা কেবল বিয়োগচিহ্নগুলিতে যোগাযোগ করে, মোট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রের একটি ভগ্নাংশকে covering েকে রাখে বিচ্ছিন্ন জংশনগুলি” ” এই “যোগাযোগের আসল ক্ষেত্র” – চোখের কাছে অদৃশ্য তবে অপটিক্যাল কৌশলগুলির মাধ্যমে পরিমাপযোগ্য – ভূমিকম্পের আচরণকে নিয়ন্ত্রণ করে এমন মূল রাষ্ট্রীয় পরিবর্তনশীল হিসাবে দেখা যায়।
পরীক্ষাগার ভূমিকম্প: রিয়েল টাইমে আলোকিত ভূমিকম্প
অধ্যয়নটি স্বচ্ছ এক্রাইলিক উপকরণ ব্যবহার করে যা গবেষকদের আক্ষরিক অর্থে ভূমিকম্পের ফাটলগুলি বাস্তব সময়ে উদ্ভাসিত দেখতে দেয়। উচ্চ-গতির ক্যামেরা এবং অপটিক্যাল পরিমাপ ব্যবহার করে, দলটি ট্র্যাক্টরির ভূমিকম্পের সময় যোগাযোগের জংশন গঠিত, বৃদ্ধি পেয়েছিল এবং ধ্বংস হয়ে যাওয়ার সাথে সাথে এলইডি লাইট ট্রান্সমিশন পরিবর্তিত হয়েছিল তা ট্র্যাক করেছে।
বার্বোট বলেছিলেন, “আমরা আক্ষরিক অর্থে ফাটল প্রচারের সাথে সাথে যোগাযোগের ক্ষেত্রটিকে বিকশিত হতে দেখি।” “দ্রুত ফেটে যাওয়ার সময়, আমরা দেখতে পাই যে প্রায় 30% যোগাযোগের ক্ষেত্রটি মিলিসেকেন্ডে অদৃশ্য হয়ে যায় – এটি একটি নাটকীয় দুর্বল যা ভূমিকম্পকে চালিত করে।”
পরীক্ষাগারের ফলাফলগুলি পূর্বে লুকানো সম্পর্কের বিষয়টি প্রকাশ করেছিল: কয়েক দশক ধরে স্ট্যান্ডার্ড ভূমিকম্পের মডেলগুলিতে ব্যবহৃত অভিজ্ঞতামূলক “রাষ্ট্রীয় ভেরিয়েবল” ফল্ট পৃষ্ঠগুলির মধ্যে যোগাযোগের আসল ক্ষেত্রটিকে উপস্থাপন করে। এই আবিষ্কারটি একটি গাণিতিক ধারণার প্রথম শারীরিক ব্যাখ্যা সরবরাহ করে যা 1970 এর দশক থেকে ভূমিকম্প বিজ্ঞানের কেন্দ্রীয় ছিল।
সিমুলেশন থেকে পূর্বাভাস পর্যন্ত
গবেষকরা 26 টি বিভিন্ন সিমুলেটেড ভূমিকম্পের পরিস্থিতি বিশ্লেষণ করেছেন এবং আবিষ্কার করেছেন যে ফাটল গতি এবং ফ্র্যাকচার শক্তির মধ্যে সম্পর্ক লিনিয়ার ইলাস্টিক ফ্র্যাকচার মেকানিক্সের পূর্বাভাস অনুসরণ করে। দলের কম্পিউটার সিমুলেশনগুলি ধীরে ধীরে এবং দ্রুত পরীক্ষাগার উভয় ভূমিকম্প সফলভাবে পুনরুত্পাদন করেছিল, কেবল ফেটে যাওয়ার গতি এবং স্ট্রেস ড্রপগুলিই মেলে না বরং ফাটল চলাকালীন ফল্ট ইন্টারফেস জুড়ে প্রেরণ করা আলোর পরিমাণও।
ভূমিকম্পের চক্র চলাকালীন যোগাযোগের ক্ষেত্রগুলি পরিবর্তিত হওয়ার সাথে সাথে তারা বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, জলবাহী ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং ভূমিকম্পের তরঙ্গ সংক্রমণ সহ একাধিক পরিমাপযোগ্য বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে। যেহেতু যোগাযোগের আসল ক্ষেত্রটি ত্রুটিযুক্ত অঞ্চলগুলির একাধিক শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে, ভূমিকম্পের সময় এই প্রক্সিগুলির অবিচ্ছিন্ন পর্যবেক্ষণ ত্রুটি আচরণের ক্ষেত্রে নতুন অন্তর্দৃষ্টি সরবরাহ করতে পারে।
এর প্রভাবগুলি একাডেমিক বোঝাপড়া এবং পরীক্ষাগার পরীক্ষার বাইরেও প্রসারিত। গবেষণাটি পরামর্শ দেয় যে ত্রুটিযুক্ত যোগাযোগের শারীরিক অবস্থা পর্যবেক্ষণ করা ভূমিকম্পের স্বল্প-মেয়াদী সিস্টেমগুলির জন্য এবং সম্ভাব্যভাবে নির্ভরযোগ্য ভূমিকম্পের পূর্বাভাসের জন্য ত্রুটির বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা ব্যবহার করে নতুন সরঞ্জাম সরবরাহ করতে পারে।
বারবোট ব্যাখ্যা করেছিলেন, “যদি আমরা প্রাকৃতিক ত্রুটিগুলিতে অবিচ্ছিন্নভাবে এই সম্পত্তিগুলি পর্যবেক্ষণ করতে পারি তবে আমরা ভূমিকম্পের নিউক্লিয়েশনের প্রাথমিক পর্যায়ে সনাক্ত করতে পারি,” বার্বোট ব্যাখ্যা করেছিলেন। “এটি প্রাথমিক পর্যায়ে ভূমিকম্পের নিউক্লিয়েশন পর্যবেক্ষণের জন্য নতুন পদ্ধতির দিকে পরিচালিত করতে পারে, ভূমিকম্পের তরঙ্গগুলি বিকিরণ হওয়ার আগে ভাল।”
এগিয়ে খুঁজছি
গবেষকরা নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষাগার অবস্থার বাইরে তাদের অনুসন্ধানগুলি স্কেল করার পরিকল্পনা করছেন। বার্বোট ব্যাখ্যা করেছেন: গবেষণার মডেলটি ভূমিকম্পের চক্রের সময় ত্রুটিযুক্ত বৈশিষ্ট্যগুলি কীভাবে বিকশিত হয় তা বোঝার জন্য শারীরিক ভিত্তি সরবরাহ করে।
বার্বোট বলেছিলেন, “এমন একটি ভবিষ্যতের কথা কল্পনা করুন যেখানে আমরা ভূমিকম্পের আঘাতের আগে দোষের পরিস্থিতিতে সূক্ষ্ম পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করতে পারি।” “এটি এই কাজের দীর্ঘমেয়াদী সম্ভাবনা” “
অধ্যয়ন সম্পর্কে
বার্বোট ছাড়াও, বাওনিং উ, পূর্বে ইউএসসিতে এবং এখন ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে সান দিয়েগো, এই সমীক্ষা রচনা করেছিলেন।
এই গবেষণাটি জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন পুরষ্কার নম্বর EAR-1848192 এবং রাজ্যব্যাপী ক্যালিফোর্নিয়া ভূমিকম্প কেন্দ্রের প্রস্তাব নম্বর 22105 দ্বারা সমর্থিত ছিল।