Diverse centinaia di miglia al largo della costa nord-occidentale del Pacifico, una piccola placca tettonica chiamata Juan de Fuca sta lentamente scivolando sotto il continente nordamericano. Questa subduzione ha creato una zona di collisione con il potenziale di generare enormi terremoti e tsunami accompagnatori, che accade quando la roccia fagliata spinge bruscamente l'oceano fuori dalla sua strada.

Infatti, questa regione rappresenta il singolo più grande rischio geofisico per gli Stati Uniti continentali; i terremoti concentrati qui potrebbero essere centinaia di volte più dannosi anche di un grande terremoto sulla faglia di Sant'Andrea. Non sorprendentemente, gli scienziati sono interessati a capire quanto più possibile sulla placca Juan de Fuca.

Questa micropiastra è "nata" a sole 300 miglia dalla costa, in una lunga serie di vulcani sottomarini che producono nuova crosta dalla fusione generata in profondità. Parte del sistema globale di dorsali medio-oceaniche che circonda il pianeta, queste regioni generano il 70% delle placche tettoniche della Terra. Però, perché le catene dei vulcani giacciono più di un miglio sotto la superficie del mare, gli scienziati ne sanno sorprendentemente poco.

Il geofisico della UC Santa Barbara Zachary Eilon e il suo coautore Geoff Abers della Cornell University hanno condotto una nuova ricerca, utilizzando una nuova tecnica di misurazione, che ha rivelato un forte segnale di attenuazione sismica o perdita di energia sulla dorsale oceanica dove il Juan de Fuca Il piatto è stato creato. I dati sull'attenuazione dei ricercatori implicano che la roccia fusa qui si trova ancora più in profondità all'interno della Terra di quanto gli scienziati avessero pensato in precedenza. Questo a sua volta aiuta gli scienziati a comprendere i processi con cui sono costruite le placche tettoniche della Terra, così come le tubature profonde dei sistemi vulcanici. I risultati del lavoro appaiono sulla rivista Progressi scientifici .

"Non abbiamo mai avuto la possibilità di misurare l'attenuazione in questo modo su una dorsale oceanica prima d'ora, e la grandezza del segnale ci dice che non può essere spiegato da una struttura superficiale, " disse Eilon, un assistente professore nel Dipartimento di Scienze della Terra dell'UCSB. "Qualunque cosa c'è laggiù a causare la perdita di tutta questa energia sismica si estende davvero in profondità, almeno 200 chilometri sotto la superficie. è inaspettato, perché pensiamo che i processi che danno origine a questo, in particolare l'effetto della fusione sotto la superficie, siano superficiali, limitato a 60 km o meno."

Secondo i calcoli di Eilon, la stretta striscia sotto la dorsale oceanica, dove sgorga roccia calda per generare la placca Juan de Fuca, ha un'attenuazione molto alta. Infatti, i suoi livelli sono i più alti che gli scienziati hanno visto in qualsiasi parte del pianeta. Le sue scoperte suggeriscono anche che la piastra si sta raffreddando più velocemente del previsto, che influenza l'attrito nella zona di collisione e la dimensione risultante di qualsiasi potenziale megaterremoto.

Le onde sismiche iniziano con un terremoto e si irradiano lontano da esso. Mentre si disperdono, perdono energia. Parte di quella perdita è semplicemente dovuta alla diffusione, ma anche un altro parametro influisce sulla perdita di energia. Chiamato il fattore di qualità, essenzialmente descrive quanto sia morbida la Terra, disse Eilon. Ha usato l'analogia di una campana per spiegare come funziona il fattore qualità.

"Se ti dessi una campana ben fatta e tu la suonassi una volta, suonerebbe a lungo, " ha spiegato. "Questo perché pochissima energia viene effettivamente persa con ogni oscillazione mentre suona la campana. Questa è un'attenuazione molto bassa, qualità molto alta. Ma se ti do una campana mal fatta e la colpisci una volta, le oscillazioni si estingueranno molto rapidamente. Questa è alta attenuazione, di bassa qualità."

Eilon ha osservato il modo in cui le diverse frequenze delle onde sismiche si attenuano a velocità diverse. "Abbiamo esaminato non solo quanta energia viene persa, ma anche le diverse quantità di ritardo delle varie frequenze, " ha spiegato. "Questo nuovo, modo più robusto di misurare l'attenuazione è una svolta che può essere applicata in altri sistemi in tutto il mondo.

"L'attenuazione è una cosa molto difficile da misurare, ecco perché molte persone lo ignorano, " Ha aggiunto Eilon. "Ma ci dà un'enorme quantità di nuove informazioni sull'interno della Terra che altrimenti non avremmo".

L'anno prossimo, Eilon farà parte di uno sforzo internazionale per strumentare vaste aree inesplorate del Pacifico con sismometri del fondo oceanico. Una volta che i dati sono stati raccolti, applicherà le tecniche che ha sviluppato sul Juan de Fuca nella speranza di saperne di più su ciò che si trova sotto il fondo marino nei vecchi oceani, dove sono state misurate misteriose ondulazioni nel campo gravitazionale terrestre.

"Questi nuovi dati sui fondali oceanici, che stanno realmente uscendo dai progressi tecnologici nella comunità della strumentazione, ci darà nuove capacità di vedere attraverso il fondo dell'oceano, " Ha detto Eilon. "Questo è enorme perché il 70 percento della superficie terrestre è coperta dall'acqua e siamo stati in gran parte ciechi su questo, fino ad ora.

"Il progetto Pacific Northwest è stato un esperimento comunitario incredibilmente ambizioso, " ha detto. "Immagina solo il genere di cose che scopriremo una volta che inizieremo a mettere questi strumenti in altri posti."