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Pesquisadores da Universidade de Tóquio e da Universidade de Stanford mostram o que diferencia terremotos lentos e rápidos e como suas magnitudes variam com o tempo.
Normalmente, os terremotos duram alguns minutos e irradiam fortes ondas sísmicas. Mas cerca de 23 anos atrás, os cientistas descobriram um fenômeno incomum de deslizamento lento chamado terremotos lentos. Terremotos lentos duram dias ou até meses. Embora envolvam movimento tectônico significativo, você pode nunca senti-los. Como terremotos lentos podem indicar futuros terremotos rápidos, monitorá-los e entendê-los ajuda a prever com precisão terremotos e tsunamis devastadores.
Compreendê-los requer saber como eles mudam ao longo do tempo. Para isso, os pesquisadores usam leis de escala que definem a relação entre duas quantidades em um intervalo amplo. Em 2007, os pesquisadores propuseram uma controversa lei de escala relacionada à magnitude e duração dos terremotos, que pode ajudar a diferenciar terremotos lentos e rápidos.
De acordo com a lei de escala, para terremotos lentos, à medida que sua magnitude (medida por uma quantidade chamada momento sísmico) aumenta, a duração do terremoto aumenta proporcionalmente. Para terremotos rápidos, a relação não é linear, mas cúbica proporcional, o que significa que o momento sísmico aumenta muito rapidamente em um curto espaço de tempo.
A lei de escala recebeu críticas de outros pesquisadores e levantou questões sobre a probabilidade de eventos entre terremotos lentos e rápidos que não se enquadram na lei. Os sismólogos Satoshi Ide, da Universidade de Tóquio, e Gregory Beroza, da Universidade de Stanford, agora reforçam a lei de escala com mais dados, reinterpretam a relação de escala e abordam a controvérsia.
“A maioria dos desafios à lei de dimensionamento foi problemática, mas não tivemos chance de refutar seus desafios”, diz Ide. “Uma surpresa foi que resultados totalmente erráticos foram publicados na Nature e acreditados por muitos cientistas, que criaram modelos numéricos ainda mais problemáticos”.
Com o advento da nova tecnologia de detecção sísmica e dados acumulados ao longo de 16 anos, Ide e Beroza agora argumentam que a maioria dos argumentos contra a lei tinha cálculos de dados impróprios e eram inconsistentes devido às suas restrições de dados. Eles sugerem a presença de um limite de velocidade para terremotos lentos e revelam processos físicos que diferenciam terremotos lentos e rápidos.
Muitos, mas todos iguais
Como os terremotos lentos incluem fenômenos com diferentes bandas de frequência, eles são mais diversos do que os terremotos rápidos. Eles receberam nomes diferentes, como terremotos de baixa frequência, tremores tectônicos, terremotos de frequência muito baixa e eventos de deslizamento lento. Assim, os pesquisadores que observaram um tipo de terremoto lento consideraram outros tipos irrelevantes. “Nosso estudo confirmou que todos esses fenômenos estão mutuamente conectados, ou melhor, considerados como um único fenômeno que irradia vários sinais”, explica Ide.
Deslizes lentos, mas não tão rápidos
Os terremotos lentos são tão sutis e inacessíveis que detectá-los e monitorá-los é um desafio. Devido ao viés de detecção, apenas terremotos suficientemente lentos são observados. Isso levou Ide e Beroza a propor um limite superior para a velocidade dos terremotos lentos. Com base nisso, a dupla redefiniu a lei de escala de 2007 com a restrição de valor máximo. Como eles mostraram evidências contínuas para a lei de escala em uma ampla escala de tempo de menos de um segundo a mais de um ano, eles encerraram o debate.
Como os terremotos lentos e rápidos são diferentes?
Quando o grupo de Ide propôs a lei de escala em 2007, eles não tinham certeza do que tornava esses dois tipos de terremoto diferentes. Agora, com mais dados e modelos teóricos, Ide e Beroza mostram que suas diferenças de escala ditam os processos de movimento físico que regem os eventos. Os processos de difusão governam terremotos lentos, enquanto a propagação de ondas sísmicas determina terremotos rápidos. Devido a essa diferença, a magnitude dos terremotos lentos não pode ser tão grande quanto a dos terremotos rápidos quando o evento dura mais tempo.
“Nós apontamos que a ‘difusão’ é importante em terremotos lentos, mas o que está se difundindo fisicamente não é bem compreendido”, diz Ide.
Os especialistas ainda não sabem que tipo de informação de previsão podem fornecer com base no monitoramento lento de terremotos. Este estudo será uma base para construir modelos numéricos apropriados, fazer previsões e tomar contra-medidas.
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