این سنگ باعث زلزله می شود! - بوستان گفتگو

در دامنه های جنگلی رشته کوه هاینبرگ (Hainberg) در نزدیکی شهر گوتینگن در آلمان یک ایستگاه لرزه نگاری قدیمی وجود دارد که تحقیقات مهمی در زمینه ژئوفیزیک در آن اجرا شده است و امروز همچنان افراد زیادی از آن تماشا می کنند. ایستگاه زلزله ویچرت در سال 1902 از طریق فیزیکدان و ژئوفیزیک معروف آلمانی، امیل ویچرت ساخته شده است. او این ایستگاه را راه اندازی کرد تا در آن بتواند درباره رشته ژئوفیزیک که در آن زمان کاملا نوظهور بود تحقیقاتی انجام دهد.

برای انجام تحقیقات، اول از همه نیاز به ساخت لرزه نگارهایی بود که لرزه های زمین را به ثبت برسانند برای همین ویچرت شروع به ساخت چندین لرزه نگار کرد. این ابزارها که از آن زمان تا به حال لرزه ها را بدون وقفه ثبت می کنند تبدیل به قدیمی ترین لرزه نگارهایی شده اند که هنوز هم فعال هستند و کار می کنند. امروز با سفر به ایستگاه های لرزه نگاری نقاط مختلف دنیا همچنان لرزه نگارهایی را می بینید که از طریق ویچرت درست شده اند.

ویچرت علاقمند بود تا درباره ساختار زمین اطلاعات بیشتری پیدا کند پس آنقدر تحقیق کرد تا پیروز شد مدل جدیدی از ساختار درونی زمین ارائه دهد. به گفته او زمین از چندین پوسته تشکیل شده و از آنجایی که چگالی سنگ های سطح زمین با چگالی میانه زمین فرق دارند زمین باید از لایه های مختلف سنگی با چگالی های مختلف تشکیل شده باشد. او با این نظریه ها به درستی پیش بینی کرد که زمین یک هسته سنگین آهنی دارد. محققان زیادی در این جهت به امیل ویچرت ملحق شدند که در بین آن ها ژئوفیزیک دان مطرح آلمانی به نام مینتروپ هم به چشم می خورد.

مینتروپ دانش آموز بااستعداد ویچرت و یکی از موسسان ژئوفیزیک مدرن بود که پیروز شد در سال 1908 راهی برای ایجاد زلزله مصنوعی پیدا کند. حتما می پرسید زلزله مصنوعی چه فایده ای دارد؟ با ایجاد زلزله داده هایی از طریق لرزه نگارها به ثبت می رسند که به کمک آن ها نوع ساختار زیر سطح زمین تعیین می شود. مینتروپ برای ایجاد زلزله مصنوعی یک داربست فلزی به طول 14 متر ساخت تا از روی آن یک توپ فلزی 4 تنی را به بستر سنگی پوسته سنگ آهکی زمین رها کند. با برخورد توپ فلزی به زمین، لرزه نگارهایی که در جایی دورتر از این محل بودند به کار می افتادند تا امواج این زلزله مصنوعی را ثبت کنند.

انجام این آزمایش، پیروزیت شگفت انگیزی را به همراه داشت. مینتروپ پیروز شد یک تصویر سه بعدی از پوسته زیر سطح زمین به دست بیاورد. او با این آزمایش نشان داد که با ایجاد زلزله های کوچک و مصنوعی می توان مرزهای مجزای سنگ ها و لایه های سنگی مایع و جامد را شناسایی کرد و در مورد طبیعت ساختار نزدیک سطح زمین به نتیجه رسید. مینتروپ در نهایت شرکت سیزموس را تاسیس کرد تا بتواند با استفاده از امواج لرزه ای درباره رسوبات معدنی و سنگ ها مطالعه کند البته در این شرکت به جای توپ های سنگین از دینامیت استفاده کرد.

امروز این روش اکتشافات لرزه ای همچنان از طریق صنعت نفت خام استفاده می شود تا با ایجاد امواج مصنوعی حرکتی و ثبت و تفسیر آن ها در مورد رسوبات نفت خام، گازهای طبیعی و مواد معدنی تحقیق کنند. توپ فلزی 4 تنی امروز هم در ایستگاه زلزله در بالای داربست فلزی قرار گرفته است و این روزها به یک موتور الکتریکی مجهز شده تا با کنترل از راه دور به راحتی بالا برود و در زمان مناسب رها شود.

می توانید از این ایستگاه لرزه نگاری تماشا کنید تا سقوط این سنگ و زلزله ای که به وجود می آورد را ببینید. در این ایستگاه چیزهای جالب دیگری هم برای تماشا وجود دارد که یکی از آن ها لرزه نگار معلق و معروف ویچرت است که در سال 1902 درست شده است. این لرزه نگار با همه لرزه نگارهایی که تا به حال دیده اید فرق دارد و با اینکه خیلی سنگین است اما می تواند آزادانه نوسان کند و به کمک فشار فنرهای بالا در حالت تعادل نگه داشته شود. با تکان خوردن زمین، قابی که آونگ از روی آن معلق مانده تکان می خورد اما آونگ به خودی خود به خاطر وزن زیادش ثابت باقی می ماند.

داده های این حرکت بر روی صفحه دودی طبل چرخان به ثبت می رسد. اولین لرزه نگار ویچرت اجزای افقی حرکت را ثبت کرد اما او بعدها پیروز شد لرزه نگارهایی را طراحی کند که اجزای عمودی را هم میزان گیری می کردند. امروز لرزه نگارهای ویچرت همچنان در ایستگاه های لرزه نگاری دنیا استفاده می شود و اطلاعات ارزشمندی را در اختیار محققان قرار می دهد.

منبع: amusingplanet.com