Varios cientos de millas de la costa noroeste del Pacífico, una pequeña placa tectónica llamada Juan de Fuca se desliza lentamente bajo el continente norteamericano. Esta subducción ha creado una zona de colisión con el potencial de generar grandes terremotos y tsunamis acompañantes. que suceden cuando una roca con fallas empuja abruptamente el océano fuera de su camino.

De hecho, esta región representa el mayor peligro geofísico para los Estados Unidos continentales; Los terremotos centrados aquí podrían registrarse como cientos de veces más dañinos que incluso un gran temblor en la falla de San Andrés. No es sorprendente, los científicos están interesados ​​en comprender todo lo que puedan sobre la placa Juan de Fuca.

Esta microplaca "nace" a solo 300 millas de la costa, en una gran variedad de volcanes submarinos que producen nueva corteza a partir del deshielo generado en las profundidades. Parte del sistema global de cordilleras oceánicas que rodea el planeta, estas regiones generan el 70 por ciento de las placas tectónicas de la Tierra. Sin embargo, porque las cadenas de volcanes se encuentran a más de una milla debajo de la superficie del mar, los científicos saben sorprendentemente poco sobre ellos.

El geofísico de UC Santa Bárbara Zachary Eilon y su coautor Geoff Abers de la Universidad de Cornell han llevado a cabo una nueva investigación, utilizando una técnica de medición novedosa, que ha revelado una fuerte señal de atenuación sísmica o pérdida de energía en la dorsal oceánica donde el Juan de Fuca Se crea la placa. Los datos de atenuación de los investigadores implican que la roca fundida aquí se encuentra aún más profundamente dentro de la Tierra de lo que los científicos habían pensado anteriormente. Esto, a su vez, ayuda a los científicos a comprender los procesos mediante los cuales se construyen las placas tectónicas de la Tierra. así como la plomería profunda de sistemas volcánicos. Los resultados del trabajo aparecen en la revista. Avances de la ciencia .

"Nunca antes habíamos tenido la capacidad de medir la atenuación de esta manera en una dorsal oceánica, y la magnitud de la señal nos dice que no se puede explicar por una estructura superficial, "dijo Eilon, profesor asistente en el Departamento de Ciencias de la Tierra de UCSB. "Lo que sea que esté ahí abajo causando que se pierda toda esta energía sísmica se extiende muy profundo, al menos 200 kilómetros debajo de la superficie. Eso es inesperado porque pensamos que los procesos que dan lugar a esto, en particular el efecto de derretimiento debajo de la superficie, son superficiales, confinado a 60 km o menos ".

Según los cálculos de Eilon, la estrecha franja debajo de la cordillera en medio del océano, donde brota roca caliente para generar la Placa de Juan de Fuca, tiene una atenuación muy alta. De hecho, sus niveles son tan altos como los científicos han visto en cualquier parte del planeta. Sus hallazgos también sugieren que la placa se está enfriando más rápido de lo esperado, lo que afecta la fricción en la zona de colisión y el tamaño resultante de cualquier potencial mega terremoto.

Las ondas sísmicas comienzan en un terremoto y se irradian alejándose de él. Mientras se dispersan pierden energía. Parte de esa pérdida se debe simplemente a la propagación, pero otro parámetro también afecta la pérdida de energía. Llamado el factor de calidad, Básicamente describe lo blanda que es la Tierra, Dijo Eilon. Usó la analogía de una campana para explicar cómo funciona el factor de calidad.

"Si te diera una campana bien hecha y tú la tocases una vez, sonaría por mucho tiempo, ", explicó." Eso es porque en realidad se pierde muy poca energía con cada oscilación cuando suena la campana. Eso es una atenuación muy baja, muy alta calidad. Pero si te doy una campana mal hecha y la tocas una vez, las oscilaciones se extinguirán muy rápidamente. Eso es alta atenuación baja calidad."

Eilon observó la forma en que las diferentes frecuencias de ondas sísmicas se atenuaron a diferentes velocidades. "Observamos no solo cuánta energía se pierde, sino también las diferentes cantidades en las que se retrasan varias frecuencias, ", explicó." Este nuevo, Una forma más robusta de medir la atenuación es un gran avance que se puede aplicar en otros sistemas en todo el mundo.

"La atenuación es algo muy difícil de medir, por eso mucha gente lo ignora, ", Agregó Eilon." Pero nos da una gran cantidad de información nueva sobre el interior de la Tierra que de otra manera no tendríamos ".

El próximo año, Eilon será parte de un esfuerzo internacional para equipar grandes franjas inexploradas del Pacífico con sismómetros del fondo del océano. Una vez que se hayan recopilado esos datos, aplicará las técnicas que desarrolló en el Juan de Fuca con la esperanza de aprender más sobre lo que hay debajo del fondo marino en los viejos océanos, donde se han medido ondulaciones misteriosas en el campo de gravedad de la Tierra.

"Estos nuevos datos del fondo del océano, que realmente surgen de los avances tecnológicos en la comunidad de instrumentación, nos dará nuevas habilidades para ver a través del fondo del océano, ", Dijo Eilon." Esto es enorme porque el 70 por ciento de la superficie de la Tierra está cubierta por agua y hemos estado ciegos a ella, hasta ahora.

"El proyecto del Noroeste del Pacífico fue un experimento comunitario increíblemente ambicioso, ", dijo." Imagínense el tipo de cosas que descubriremos una vez que comencemos a colocar estos instrumentos en otros lugares ".