Technology Khabar ९ माघ २०८१, बुधबार
काठमाडौं ।
भूकम्प आउनु अघि कुनै पनि प्रकारको कम्पनबिना हुने ढिलो र क्रमिक गतिलाई आवश्यक पूर्वअवस्था मान्न सकिने सुझाव हालै गरिएको नयाँ अध्ययनले दिएको छ।
यस अनुसन्धानले सामग्री कसरी चर्किन्छ भन्ने आधारभूत भौतिकशास्त्रमा केन्द्रित गर्दै प्लास्टिकका पाताहरूमा देखिने चिराहरूको अध्ययन गर्यो। यस्ता प्रयोगहरूले दुई वस्तुको सिमानामा हुने घर्षणको निर्माण कसरी अचानक चर्किने घटनामा परिणत हुन्छ भन्ने देखाएको छ।
“सम्पर्कमा रहेका प्लेटहरूको सामग्रीले कुनै फरक पार्दैन। भौतिक प्रक्रिया दुवै अवस्थामा उस्तै हुन्छ,” अनुसन्धानकर्ता जे फाइनबर्गले बताए।
यसरी निर्माण हुन्छ भूकम्प
दुई टेक्टोनिक प्लेटहरू परस्पर विरुद्धमा घर्षण गर्दै चल्ने क्रममा अड्किएपछि भूकम्प बन्छ । प्लेटहरू तनावका कारण चल्न खोज्छन् तर तिनीहरूलाई अलग गर्ने खण्डको कडा तर सहजै टुट्ने भागमा अड्किन्छन्। यही भाग भूकम्पको समयमा चर्कन्छ। “फ्र्याक्चर प्रक्रिया सबै एकैपटक हुँदैन। पहिले एउटा चिरा बन्नु पर्छ,” फाइनबर्गले भने।
चिराको उत्पत्ति र त्यसको विकास
चिरा कडा र टुट्ने भागको सिमामा पुगेपछि चाँडो गति लिएर ध्वनि गतिसम्म पुग्न सक्छ, जसले गर्दा पृथ्वी हल्लिन्छ। तर प्रश्न उठ्छ: प्रकृतिले यस्तो चिरा कसरी सिर्जना गर्छ?
फाइनबर्ग र उनका टोलीले यस प्रश्नको उत्तर दिन थर्मोप्लास्टिक ‘प्लेक्सिग्लास’ प्रयोग गरेर प्रयोगशाला परीक्षण गरे। दुई प्लेक्सिग्लास पातालाई एकअर्कासँग जोडेर, क्यालिफोर्नियाको सान एन्ड्रियास दोषजस्तै शीयर बल प्रयोग गरियो। यद्यपि सामग्री फरक थिए, फ्र्याक्चरको यान्त्रिकी प्रक्रिया उस्तै रहेको लाइभसाइन्सले उल्लेख गरेको छ।
चिराको बीउ: न्यूक्लिएसन फ्रन्ट
चिरा बन्नुअघि सामग्रीमा न्यूक्लिएसन फ्रन्ट नामको एक प्रकारको पूर्वचरण विकास हुन्छ। यी न्यूक्लिएसन फ्रन्टहरू सामान्य चिराभन्दा धेरै ढिलो गतिमा सामग्रीभरी सर्छन्।
फाइनबर्ग र उनको टोलीले न्यूक्लिएसन फ्रन्ट कसरी तीव्र गतिमा चिरामा परिणत हुन्छ भन्ने बुझ्न, प्रयोगशालाको परीक्षण र सैद्धान्तिक गणनाको संयोजन गरे।
अनुसन्धानबाट न्यूक्लिएसन फ्रन्टलाई १डी (एक आयामीय) मा नभई २डी (दुई आयामीय) मा मोडेल गर्नुपर्ने निष्कर्ष निकालियो। यस अध्ययनले भूकम्पका कारणहरू बुझ्नमा नयाँ दृष्टिकोण थपेको छ।
भूकम्पअघि चिरा उत्पन्न हुने प्रक्रिया र यसको महत्व
चिरालाई केवल भंग भएको र नभंगिएको क्षेत्र छुट्याउने रेखा होइन, तर दुई प्लेक्सिग्लास “प्लेट” को जडान भएको सतहमा शुरू हुने ‘प्याच’ (टुक्रा) को रूपमा बुझ्नुपर्ने अनुसन्धानकर्ता जे फाइनबर्गले स्पष्ट पारे।
उक्त प्याचको परिधि जति बढ्छ, नयाँ सामग्रीलाई चिर्न आवश्यक ऊर्जा पनि उति नै बढ्छ। यसले गर्दा प्याच सुस्त गतिमा सर्छ र भूकम्पसँग सम्बन्धित कम्पन वा तीव्र चिरा उत्पन्न गर्दैन।
“सामान्य तीव्र चिराको गति वरपरका सामग्रीमा गतिज ऊर्जा छोड्छ, तर प्रारम्भिक प्याचको सुस्त गति वरपरको क्षेत्रमा कुनै ऊर्जा स्थानान्तरण गर्दैन,” फाइनबर्गले भने। यसको गति ‘एसिस्मिक’ (कम्पनरहित) हुन्छ।
जसै प्याच भंगुर क्षेत्रको सीमा बाहिर फैलिन्छ, नयाँ सामग्री चिर्न आवश्यक ऊर्जा यसको आकारसँग सम्बन्धित रूपमा बढ्दैन। यसले ऊर्जा सन्तुलनलाई भंग गर्छ र थुप्रिएको अतिरिक्त ऊर्जा तीव्र चिराको विस्फोटक गतिमा परिणत हुन्छ।
“यो अतिरिक्त ऊर्जा नै तीव्र गतिमा चिरा उत्पन्न गर्ने मुख्य कारण हो,” फाइनबर्गले बताए।
भूकम्प पूर्वानुमानको सम्भावना
लाइभसाइन्सका अनुसार ८ जनवरीमा नेचर जर्नलमा प्रकाशित यो अध्ययनले चिराको ढिलो गतिले कसरी भूकम्पको रूपमा तीव्र गतिमा परिवर्तन गर्न सक्छ भन्ने देखाएको छ। सैद्धान्तिक रूपमा, यदि चिरा फुट्नुअघि हुने ‘एसिस्मिक’ गतिविधि मापन गर्न सकियो भने दोष रेखामा वा यान्त्रिक वस्तुहरूमा सम्भावित खतराहरूको पूर्वानुमान गर्न सकिन्छ।
तर धेरै दोष रेखाहरूले लामो समयसम्म ‘एसिस्मिक क्रीप’ अनुभव गर्छन्, जसले भूकम्प उत्पन्न गर्दैन। यसले गर्दा यस प्रक्रियालाई वास्तविक संसारमा मापन गर्न कठिन बनाउँछ।
फाइनबर्ग र उनको टोलीले प्रयोगशालामा एसिस्मिकबाट सिस्मिकमा हुने रूपान्तरणको संकेत पत्ता लगाउने प्रयास गरिरहेका छन्।
“प्रयोगशालामा हामी यस प्रक्रिया हेर्न र यसले उत्पन्न गर्ने आवाज सुन्न सक्छौं,” फाइनबर्गले भने। “यो प्रक्रियाको अध्ययनले वास्तविक दोषमा भूकम्पको अध्ययनभन्दा धेरै जानकारी दिन सक्छ, किनभने भूकम्प विस्फोट भएपछि मात्र त्यसबारे जानकारी पाइन्छ।”
प्रकाशित: ९ माघ २०८१, बुधबार