Z ludzkiego punktu widzenia góry stoją stoicko i nieruchomo, masywne symbole cichej wytrzymałości i niewzruszoności.
Ale nowe badania pokazują, że w rzeczywistości góry poruszają się przez cały czas, delikatnie kołysząc się od rytmów sejsmicznych przemierzających Ziemię, na której spoczywają.
Ostatnie badania opublikowane w czasopiśmie Earth and Planetary Science Letters donoszą, że Matterhorn, jedna z najsłynniejszych gór na świecie, nieustannie wibruje mniej więcej raz na dwie sekundy z powodu otaczającej energii sejsmicznej pochodzącej z trzęsień ziemi i fal oceanicznych na całym świecie .
„To rodzaj prawdziwej pieśni góry” – mówi Jeffrey Moore , geolog z University of Utah i starszy autor badania. „Po prostu nuci tą energią i ma bardzo niską częstotliwość; nie czujemy jej, nie możemy jej usłyszeć. To ton Ziemi”.
Nagrywanie „Pieśń o Górze”
Każdy obiekt „chce” wibrować z określonymi częstotliwościami w zależności od swojego kształtu i tego, z czego jest wykonany (właściwość znana jako rezonans ). Znane przykłady obejmują kamertony i kieliszki do wina; gdy energia o częstotliwości rezonansowej uderza w obiekt, to drży mocniej. Moore i jego koledzy postawili hipotezę, że góry — takie jak wysokie budynki, mosty i inne duże konstrukcje — również wibrują z przewidywalnym rezonansem na podstawie ich topograficznego kształtu.
Ale w przeciwieństwie do świata inżynierii lądowej, w której można sprawdzić, jakie częstotliwości są rezonansowe, umieszczając na konstrukcji duże wstrząsarki lub czekając, aż przejadą nad nimi pojazdy, niepraktyczne byłoby wzbudzanie czegoś tak dużego jak góra.
Zamiast tego Moore i jego międzynarodowy zespół współpracowników starali się zmierzyć wpływ aktywności sejsmicznej otoczenia na być może jedną z najbardziej ekstremalnych gór: Matterhorn.
Położony na pograniczu Włoch i Szwajcarii w Alpach Matterhorn w kształcie piramidy jest najczęściej fotografowaną górą na świecie . Ma prawie 15 000 stóp (4500 metrów) wzniesienia, a jego cztery ściany są zwrócone w kierunku kardynalnym.
Naukowcy przelecieli helikopterem nad Matterhornem, aby ustawić na szczycie jeden sejsmometr zasilany energią słoneczną, mniej więcej wielkości „dużej filiżanki kawy”. Inny został umieszczony pod deskami podłogowymi chaty kilkaset metrów poniżej szczytu, a trzeci został umieszczony u podnóża góry jako punkt odniesienia, mówi Samuel Weber , naukowiec z Instytutu Badań Śniegu i Lawin WSL w Szwajcarii i główny autor opracowania.
Sejsmometry stale rejestrowały ruchy i pozwoliły zespołowi na wyodrębnienie częstotliwości i kierunku rezonansu.
Ruchy są niewielkie, rzędu nanometrów na linii bazowej do milimetrów podczas trzęsienia ziemi, mówi Moore. „Ale to jest bardzo realne. To się zawsze dzieje”.
Pomiary wykazały, że Matterhorn konsekwentnie oscyluje w kierunku północ-południe z częstotliwością 0,42 Hz, czyli nieco mniej niż raz na dwie sekundy, oraz w kierunku wschód-zachód z podobną częstotliwością.
Porównując ruch na szczycie góry z pomiarami z referencyjnego sejsmometru u jego podstawy, naukowcy odkryli, że szczyt poruszał się znacznie bardziej niż podstawa.
„To było dość zaskakujące, że zmierzyliśmy ruch na szczycie, który był do 14 razy silniejszy niż na górze” – mówi Weber.
Naukowcy wykonali również pomiary na Grosser Mythen , podobnie ukształtowanej (choć mniejszej) szwajcarskiej górze, i stwierdzili podobny rezonans.
„Myślę, że to sprytne połączenie wyborów pod względem tak kultowej lokalizacji i starannego rozmieszczenia instrumentów”, mówi David Wald , sejsmolog z US Geological Survey, który nie był zaangażowany w badania. Wybranie gładkiej góry, takiej jak Matterhorn, usunęło również problemy związane z glebą i osadami, co dodatkowo skomplikowałoby pomiary ruchu.
Co sprawia, że góry huczą
Podstawowe wibracje gór, takich jak Matterhorn, są spowodowane szumem energii sejsmicznej.
„Wiele z nich pochodzi z trzęsień ziemi, które szaleją na całym świecie, a naprawdę odległe trzęsienia ziemi są w stanie rozprzestrzenić energię i niskie częstotliwości” – mówi Moore. „Po prostu nieustannie dzwonią na całym świecie”.
Ale dane wskazywały również na inne, nieoczekiwane źródło: oceany.
Fale oceanu poruszające się po dnie morza tworzą ciągłe tło oscylacji sejsmicznych, znanych jako mikrosejsm , które można zmierzyć na całym świecie, mówi Moore. Co ciekawe, mikrosejsm miał częstotliwość zbliżoną do rezonansu Matterhorna.
„Interesujące było to, że istnieje… pewien związek między oceanami na świecie a podnieceniem tej góry” – mówi Moore.
Badania mają praktyczne zastosowania w zrozumieniu, w jaki sposób trzęsienia ziemi mogą wpływać na strome góry, w których osuwiska i lawiny są ciągłym zmartwieniem.
Ale także ożywia nowy sposób docenienia Matterhornu i wszystkich innych gór kołyszących się na swój sposób w rytm muzyki ukrytej głęboko pod Ziemią.
„Przychodzisz do jednej z tych form terenu z myślą, że próbujesz uchwycić coś ukrytego, coś nowego i nieznanego na ten temat” – mówi Moore. „To naprawdę świetna zabawa, ponieważ sprawia, że siedzisz cicho i myślisz o górze w inny sposób”.
Richard Sima jest pisarzem naukowym mieszkającym w Baltimore w stanie Maryland. Posiada doktorat. Doktor habilitowany neurobiologii na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa oraz licencjat z neurobiologii na Harvard College.
Ten artykuł został ponownie opublikowany z Eos na licencji Creative Commons. Oryginalny artykuł można znaleźć tutaj .
