L’attrazione gravitazionale esercitata dal Sole e dalla Luna genera sul nostro pianeta degli stress quasi impercettibili ma in grado di scatenare eventi geologici noti come terremoti lenti. Si tratta di lenti scivolamenti lungo le linee di faglia che rilasciano l’energia accumulata in modo estremamente graduale, estendendosi per periodi di tempo molto più lunghi rispetto ai sismi ordinari che tutti conosciamo e temiamo. Sebbene l’esistenza di questi particolari fenomeni geologici fosse già ampiamente osservata e documentata dalla comunità scientifica internazionale, il meccanismo esatto attraverso il quale i corpi celesti riescono a innescarli è rimasto un mistero assai arduo da svelare fino a oggi. Ora, grazie a sofisticati modelli informatici, un team di geoscienziati è riuscito a decifrare le complesse dinamiche di questa affascinante interazione invisibile tra le forze del cosmo e il suolo della Terra, aprendo nuovi scenari per la geofisica.
Ricreare una faglia al computer
Per comprendere a fondo il fenomeno, un gruppo di ricercatori guidato da Yishuo Zhou dell’Università PSL di Parigi ha sviluppato simulazioni digitali avanzate. Gli studiosi hanno creato un modello digitale semplificato a molla e blocco, in cui un blocco scorre lungo una faglia mentre viene tirato da una molla. L’obiettivo era far sì che questa faglia virtuale si comportasse esattamente come la realtà fisica terrestre, per cui i ricercatori hanno programmato regole consolidate sull’attrito che spiegano in che modo cambia la resistenza della roccia quando si muove o quando rimane ferma. Successivamente, il team ha applicato brevi spinte di stress e forze cicliche a forma di onda. Queste ultime sono state progettate specificamente per rappresentare i piccolissimi stress prodotti dall’attrazione gravitazionale del Sole e della Luna sul nostro pianeta.
L’importanza del tempismo e della risonanza
I risultati della ricerca, pubblicati sulla rivista Journal of Geophysical Research: Solid Earth, hanno rivelato un modello affascinante in cui tempismo, forza e attrito risultano determinanti per innescare lo scivolamento. Nelle simulazioni, le piccole trazioni di marea perturbavano le faglie che altrimenti sarebbero scivolate in modo del tutto regolare. L’innesco si verificava nel momento esatto in cui la trazione ripetitiva del Sole e della Luna corrispondeva al tasso naturale di risposta allo stress della faglia stessa.
L’attrito interno della faglia contribuisce a stabilire questo tasso di risposta e influenza il modo in cui reagisce alle pressioni. Allineando tempismo, forza e attrito, la faglia entra in una fase di terremoto lento. Trazioni più forti producevano eventi più veloci, tuttavia perfino forze di marea fluide e prevedibili generavano in alcuni casi dei modelli di movimento disordinati e irregolari. Riguardo al meccanismo alla base di questo fenomeno, gli scienziati hanno precisato: “Qui, mostriamo che anche stress di marea molto deboli possono indurre le faglie a scivolare attraverso un processo chiamato risonanza, proprio come spingere un’altalena al ritmo giusto la fa muovere più in alto“.
Implicazioni per il monitoraggio del sottosuolo
I modelli informatici semplificano inevitabilmente le condizioni del mondo reale, motivo per cui i sistemi di faglia in natura potrebbero comportarsi con una complessità di gran lunga superiore. Nonostante questa semplificazione, gli autori dello studio ritengono che la loro faglia virtuale offra un enorme valore pratico per i geologi impegnati nel monitoraggio della profonda attività sotterranea. Comprendere come i corpi celesti interagiscano con la geologia terrestre permette di avere strumenti più precisi per analizzare le dinamiche invisibili che avvengono chilometri sotto i nostri piedi. A tal proposito, i ricercatori hanno concluso l’articolo sottolineando il potenziale della scoperta: “Il nostro lavoro aiuta a spiegare perché alcune faglie sono insolitamente sensibili alle minuscole forze di marea e fornisce un modo per dedurre le proprietà delle faglie dalle osservazioni di terremoti lenti innescati dalle maree“.
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