طوّر باحثون في جامعة ستانفورد أول خريطة عالمية لزلازل نادرة تحدث في أعماق وشاح الأرض، وليس في القشرة. تتركز هذه الأحداث الغامضة في مناطق مثل جبال الهيمالايا وقرب مضيق بيرينغ. الدراسة، المنشورة في 5 فبراير في مجلة ساينس، تحدد مئات من هذه الزلازل وتقدم طريقة جديدة لاكتشافها باستخدام الموجات الزلزالية.
وشاح الأرض، طبقة سميكة من الصخور الدافئة الكثيفة بين القشرة الخارجية الرقيقة والنواة المنصهرة، حير العلماء طويلاً بشأن إمكانية توليده زلازل. تنشأ معظم الزلازل القارية على عمق 6 إلى 18 ميلاً تحت السطح داخل القشرة الهشة، فوق انقطاع موهوروفيتشيتش، أو موهو. ومع ذلك، تراكمت الأدلة خلال العقد الماضي على أن زلازل نادرة في الوشاح تحدث تحت القارات، بعيداً عن مناطق الانخفاض، أحياناً حتى 50 ميلاً تحت موهو. يُقدر أن هذه الأحداث تحدث بنسبة 100 مرة أقل تكراراً من الزلازل القشرية. لمواجهة تحدي تأكيد هذه الاهتزازات العميقة، طوّر شيتشي (أكسل) وانغ، طالب دكتوراه سابق في مختبر أستاذ الجيوفيزياء سيمون كليمرير في كلية ستانفورد دور سا ستينابيليتي، وكليمرير تقنية تقارن بين نوعين من الموجات الزلزالية. موجات Sn، أو موجات «الغطاء»، تسافر على طول قمة الوشاح، بينما تنتشر موجات Lg بكفاءة عبر القشرة. من خلال قياس نسبة هذه الموجات، إلى جانب بيانات سمك القشرة، ميز الباحثون أصول الوشاح عن القشرية. «نهجنا يُغيّر اللعبة تماماً لأنه الآن يمكنك تحديد زلزال وشاحي بناءً على أشكال الموجات الزلزالية فقط»، قال وانغ. من خلال تحليل بيانات من محطات زلزالية عالمية، فحص الفريق أكثر من 46,000 زلزال منذ 1990 وأكد 459 زلزال وشاح قاري. تتركز هذه بشكل ملحوظ تحت جبال الهيمالايا في جنوب آسيا وقرب مضيق بيرينغ، جنوب الدائرة القطبية الشمالية. يلاحظ الباحثون أن هذا العدد يقلل على الأرجح من الإجمالي، خاصة في المناطق النائية مثل هضبة التبت، وقد تكشف الشبكات الموسعة المزيد. على الرغم من أنها عميقة جداً لإحداث أضرار سطحية، توفر هذه الزلازل رؤى حول آليات الزلازل وهيكل الأرض الداخلي. «حتى هذه الدراسة، لم يكن لدينا منظور عالمي واضح حول عدد الزلازل الوشاحية القارية التي تحدث فعلياً وأين»، شرح وانغ. أضاف كليمرير: «زلازل الوشاح تقدم طريقة جديدة لاستكشاف أصول الزلازل وهيكل الأرض الداخلي خارج الزلازل القشرية العادية». ستبحث الأعمال المستقبلية في المحفزات، مثل الزلازل اللاحقة من الأحداث القشرية أو تدوير القشرة المنخفضة عبر تيار الوشاح. «قد تكون زلازل الوشاح القارية جزءاً من دورة زلازل مترابطة جوهرياً، من القشرة وكذلك الوشاح العلوي»، قال وانغ. دعمت البحوث الجمعية الوطنية للعلوم.