Cambridge, Massachusetts — InkDesign News — Pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) publicaram um estudo inédito sobre o balanço energético dos “terremotos de laboratório”, pequenas simulações controladas de abalos sísmicos. Liderado por Daniel Ortega-Arroyo e Matěj Peč, o grupo conseguiu quantificar, pela primeira vez, como a energia de um terremoto artificial se distribui entre calor, tremores e fratura subterrânea. A pesquisa, descrita na revista AGU Advances, pode aprimorar modelos de risco sísmico em regiões sujeitas a terremotos.
O Contexto da Pesquisa
O entendimento tradicional sobre terremotos baseia-se, sobretudo, na observação de tremores de terra captados por sismógrafos. Grande parte da energia liberada durante esses eventos, no entanto, permanece inacessível à medição direta, especialmente nos quesitos calor gerado e fraturamento subterrâneo. Essas limitações dificultam a avaliação precisa do risco sísmico e das consequências de futuros tremores, já que as transformações físicas em grandes profundidades são, segundo os autores, “exceedingly difficult, if not impossible, to measure in the field” (“extremamente difíceis, senão impossíveis, de medir em campo”). Nos experimentos do MIT, foram criados abalos sísmicos em pequena escala, buscando isolar os processos físicos e entender sua distribuição energética.
Resultados e Metodologia
Os cientistas utilizaram amostras milimétricas de granito, mineral típico das camadas onde nascem os terremotos naturais. Misturaram o granito a partículas magnéticas, que funcionaram como termômetros internos durante os experimentos. Submetidas a diferentes níveis de pressão em laboratório, as amostras passaram por rupturas bruscas — imitando o “slip” de placas tectônicas reais. A energia envolvida foi então mensurada através de sensores piezoelétricos e posterior análise microscópica.
Os resultados mostram que apenas 10% da energia gerada é convertida em tremores, e menos de 1% em fratura do granito. O destaque vai para o calor: cerca de 80% da energia se transforma em calor intenso, suficiente para fundir partes do mineral em microssegundos. Em um trecho, Ortega-Arroyo destaca:
“In some instances we saw that, close to the fault, the sample went from room temperature to 1,200 degrees Celsius in a matter of microseconds, and then immediately cooled down once the motion stopped.”
(“Em alguns casos vimos que, próximo à falha, a amostra saiu da temperatura ambiente para 1.200 graus Celsius em questão de microssegundos, resfriando-se imediatamente após a movimentação cessar.”)— Daniel Ortega-Arroyo, Doutorando, MIT
Outro resultado relevante é que a proporção dessas energias pode variar conforme o histórico de deformações geológicas da região. Rochas que já passaram por outros tremores apresentam respostas diversas, potencialmente mais ou menos destrutivas embaladas em sua “memória” estrutural.
Implicações e Próximos Passos
Os achados lançam nova luz sobre a avaliação de riscos sísmicos em áreas propensas a terremotos. Se, no passado, a quantidade de tremores de uma região é conhecida, a modelagem poderá prever o grau de calor e fraturamento envolvidos, ajudando a estimar sua vulnerabilidade futura. Segundo Peč:
“We could never reproduce the complexity of the Earth, so we have to isolate the physics of what is happening, in these lab quakes.”
(“Jamais poderemos reproduzir a complexidade da Terra, por isso precisamos isolar a física do que acontece nesses terremotos de laboratório.”)— Matěj Peč, Professor Associado, MIT
A pesquisa abre caminho para aprimorar modelos sísmicos e estratégias de mitigação de riscos, além de auxiliar em previsões mais precisas para engenharia civil e políticas públicas. O grupo acredita que investigações futuras devem focar em replicar essas condições em escalas maiores e com diferentes tipos de rochas ou cenários tectônicos.
Enquanto não é possível simular toda a complexidade do planeta, laboratórios como o do MIT avançam nos detalhes do que movimenta as grandes falhas. As próximas etapas incluem testar as descobertas em diferentes contextos geológicos e inserir esses resultados em modelos capazes de prever catástrofes — e, quem sabe, salvar vidas com base na física elementar dos terremotos.
Fonte: (ScienceDaily – Ciência)
