در آلمان یک توپ فلزی بزرگ هست که با اینکه ظاهری شبیه سنگ های معمولی دارد اما می تواند باعث زلزله شود! حتما برایتان سوال پیش آمده که ارتباط بین زلزله و این توپ فلزی چیه؟ در واقع این توپ فلزی آنقدر سنگین است که با برخورد با لایه زیرین زمین، زلزله های مصنوعی و کوچکی را به وجود می آورد که برای انجام تحقیقات مناسب هستند. دانشمندان با استفاده از همین توپ فلزی که باعث زلزله می شود به نتایج جالبی درباره ساختار زمین رسیده اند برای همین دانستن درباره آن می تواند جالب باشد. در ادامه الی گشت را همراهی کنید تا درباره توپ فلزی که باعث زلزله می شود بیشتر بدانید.
مطالب مرتبط: چرا بیشتر زلزله ها شب ها اتفاق می افتند؟ نورهایی که در آسمان وقوع زلزله را هشدار می دهند
در دامنه های جنگلی رشته کوه هاینبرگ (Hainberg) در نزدیکی شهر گوتینگن در آلمان یک ایستگاه لرزه نگاری قدیمی وجود دارد که تحقیقات مهمی در زمینه ژئوفیزیک در آن انجام شده است و امروز همچنان افراد زیادی از آن دیدن می کنند. ایستگاه زلزله ویچرت در سال ۱۹۰۲ توسط فیزیکدان و ژئوفیزیک معروف آلمانی، امیل ویچرت ساخته شده است. او این ایستگاه را راه اندازی کرد تا در آن بتواند درباره رشته ژئوفیزیک که در آن زمان کاملا نوظهور بود تحقیقاتی انجام دهد.
برای انجام تحقیقات، اول از همه نیاز به ساخت لرزه نگارهایی بود که لرزه های زمین را به ثبت برسانند برای همین ویچرت شروع به ساخت چندین لرزه نگار کرد. این ابزارها که از آن زمان تا به حال لرزه ها را بدون وقفه ثبت می کنند تبدیل به قدیمی ترین لرزه نگارهایی شده اند که هنوز هم فعال هستند و کار می کنند. امروز با سفر به ایستگاه های لرزه نگاری نقاط مختلف دنیا همچنان لرزه نگارهایی را می بینید که توسط ویچرت درست شده اند.
ویچرت علاقمند بود تا درباره ساختار زمین اطلاعات بیشتری پیدا کند پس آنقدر تحقیق کرد تا موفق شد مدل جدیدی از ساختار درونی زمین ارائه دهد. به گفته او زمین از چندین پوسته تشکیل شده و از آنجایی که چگالی سنگ های سطح زمین با چگالی متوسط زمین فرق دارند زمین باید از لایه های مختلف سنگی با چگالی های مختلف تشکیل شده باشد. او با این نظریه ها به درستی پیش بینی کرد که زمین یک هسته ی سنگین آهنی دارد. محققان زیادی در این مسیر به امیل ویچرت ملحق شدند که در بین آن ها ژئوفیزیک دان مطرح آلمانی به اسم «مینتروپ» هم به چشم می خورد.
«مینتروپ» دانش آموز بااستعداد ویچرت و یکی از موسسان ژئوفیزیک مدرن بود که موفق شد در سال ۱۹۰۸ راهی برای ایجاد زلزله مصنوعی پیدا کند. حتما می پرسید زلزله مصنوعی چه فایده ای دارد؟ با ایجاد زلزله داده هایی توسط لرزه نگارها به ثبت می رسند که به کمک آن ها نوع ساختار زیر سطح زمین تعیین می شود. «مینتروپ» برای ایجاد زلزله مصنوعی یک داربست فلزی به طول ۱۴ متر ساخت تا از روی آن یک توپ فلزی ۴ تنی را به بستر سنگی پوسته ی سنگ آهکی زمین رها کند. با برخورد توپ فلزی به زمین، لرزه نگارهایی که در جایی دورتر از این محل بودند به کار می افتادند تا امواج این زلزله مصنوعی را ثبت کنند.
انجام این آزمایش، موفقیت شگفت انگیزی را به همراه داشت. «مینتروپ» موفق شد یک تصویر سه بعدی از پوسته ی زیر سطح زمین به دست بیاورد. او با این آزمایش نشان داد که با ایجاد زلزله های کوچک و مصنوعی می توان مرزهای مجزای سنگ ها و لایه های سنگی مایع و جامد را شناسایی کرد و در مورد طبیعت ساختار نزدیک سطح زمین به نتیجه رسید. «مینتروپ» در نهایت شرکت «سیزموس» را تاسیس کرد تا بتواند با استفاده از امواج لرزه ای درباره رسوبات معدنی و سنگ ها مطالعه کند البته در این شرکت به جای توپ های سنگین از دینامیت استفاده کرد.
امروز این روش اکتشافات لرزه ای همچنان توسط صنعت نفت خام استفاده می شود تا با ایجاد امواج مصنوعی حرکتی و ثبت و تفسیر آن ها در مورد رسوبات نفت خام، گازهای طبیعی و مواد معدنی تحقیق کنند. توپ فلزی ۴ تنی امروز هم در ایستگاه زلزله در بالای داربست فلزی قرار دارد و این روزها به یک موتور الکتریکی مجهز شده تا با کنترل از راه دور به راحتی بالا برود و در زمان مناسب رها شود.
می توانید از این ایستگاه لرزه نگاری دیدن کنید تا سقوط این سنگ و زلزله ای که به وجود می آورد را ببینید. در این ایستگاه چیزهای جالب دیگری هم برای تماشا وجود دارد که یکی از آن ها لرزه نگار معلق و معروف ویچرت است که در سال ۱۹۰۲ درست شده است. این لرزه نگار با همه لرزه نگارهایی که تا به حال دیده اید فرق دارد و با اینکه خیلی سنگین است اما می تواند آزادانه نوسان کند و به کمک فشار فنرهای بالا در حالت تعادل نگه داشته شود. با تکان خوردن زمین، قابی که آونگ از روی آن معلق مانده تکان می خورد اما آونگ به خودی خود به خاطر وزن زیادش ثابت باقی می ماند.
داده های این حرکت بر روی صفحه دودی طبل چرخان به ثبت می رسد. اولین لرزه نگار ویچرت اجزای افقی حرکت را ثبت کرد اما او بعدها موفق شد لرزه نگارهایی را طراحی کند که اجزای عمودی را هم اندازه گیری می کردند. امروز لرزه نگارهای ویچرت همچنان در ایستگاه های لرزه نگاری دنیا استفاده می شود و اطلاعات ارزشمندی را در اختیار محققان قرار می دهد.
منبع: amusingplanet.com