Ana sayfa Bilim Gündemi Deprem erken uyarısı için kütleçekim dalgaları yeni umut mu?

Deprem erken uyarısı için kütleçekim dalgaları yeni umut mu?

765
PAYLAŞ

Haluk Eyidoğan

Kütleçekim (gravite) dalgaları ile depremin erken uyarısı arasındaki ilişki konusu şu aşamada tuhaf gelebilir. Ancak son yıllarda yapılan buluşlar kütleçekim dalgalarının erken uyarı düzeneğinde işe yarayacağına dair ipuçları veriyor. Bu nasıl olmaktadır?

Jeofizikçiler 80 yıldır kara, deniz ve havada gravimetre adlı cihazlarla her ölçekte Dünya’nın iç yapısını, Güneş’in ve Ay’ın gel-git etkilerini ve petrol ve gaz yatakları dahil madenleri araştırmak için yerçekimi ölçümü yapıyorlar. İlk modern gravimetre 1936 yılında Lucien LaCoste and Arnold Romberg tarafından yapılmıştı.  Bütün elektro-mekanik cihazlarda olduğu gibi gravimetreler de günümüzde çok daha duyarlı ve akıllı aygıtlara dönüştü. Benzer şekilde deprem dalgalarının kaydı için geliştirilen geniş frekans aralıklı ve dinamik yeteneği yüksek kayıtçıların da yerçekiminin zamanla değişimini kaydetme kapasitesi kazandığı görülüyor.

Eğer basit bir fiziksel kurala indirgersek, deprem ne kadar büyükse faylar üzerinde aniden hareket eden yerkabuğu kütlesi de o kadar büyük oluyor, dolayısıyla deprem kaynak bölgesindeki coğrafyada yerçekimi ölçüleri değişiyor. Bu fiziksel olgudan hareketle, büyük depremler sırasında yerkabuğunda oluşan dinamik kütle deformasyonlarının yerçekimi dalgaları yayma olasılığını jeofizikçiler bir süredir kuramsal düzeyde tartışıyorlardı.

1990’lardan sonra büyük depremlerin yerçekimi ölçümlerinde yarattığı değişime ve bu değişimlerin süper iletken gravimetrelerle saptanmasına dair çalışmalar yapılmaya başlanmıştı. 2011 yılında Japonya’nın doğu kıyısı açıklarında M=9.1 büyüklüğü ile dünyanın en büyük depremlerinden biri olan Tohoku depreminin yüksek duyarlıklı sismik kayıtları incelendiğinde büyük depremlerin yerçekimi dalgası yaratabileceğine dair beklenen ipucu elde edildi.

Deprem kayıtları üzerinde çalışan jeofizikçiler, depremin başlamasıyla birlikte yerçekimi dalgasının her yöne yayıldığını ve deprem kayıtçısının uzaklığına bağlı olarak farklı gecikmelerle kaydedildiğini gördüler. Depremin yaydığı en hızlı dalga olan sismik P dalgası hızı yerkabuğu içerisinde 6.0 km/s ile 8.0 km/s arasındaki hızlarla ilerlerken, yerçekimi dalgaları ışık hızında (300.000 km/s) ilerler. İşte bu nedenle yerçekimi dalgası, özellikle 1000 ve 2000 km ötedeki kayıtçılarda P dalgasından 3 dakikaya (180 saniye) varan daha erken gelişlerle kaydedildi.

1 Aralık 2017’de Science dergisinde yayınlanan bu çok önemli bulgu CNRS, IPGP, Université Paris Diderot ve Caltech’ten araştırmacılardan oluşan bir ekip tarafından yayınlandı. Böylece, büyük bir depremle ilgili gelişen yerçekimi dalgalarının gözlemi ve nereden geldiklerinin anlaşılmasında çok başarılı bir adım atılmış oldu.

2017 yılında yayınlanan bu gözlem bize depremin yıkıcı dalgaları bulunduğumuz yere varmadan birkaç dakika önceden bir büyük depremin olduğunu ve ne büyüklükte ve özellikte olacağını önceden bilmemizi sağlayacak ipuçları veriyor. Gözlemlere göre şu anda büyük depremler için “erken uyarı” umudu var gözüküyorsa da büyük ama yakın veya M=8’den daha küçük depremler için bu konuda kuramsal ve gözlemsel çalışmaların hızlandırılması gerekiyor.

Bu bağlamda büyük deprem tehlikesi olan bölgelerin ve şehirlerin çevresine gravite dalgalarıyla sismik dalgaları kaydedecek ve değerlendirecek akıllı, geniş bandlı ve yüksek duyarlıklı deprem ve gravimetre kayıtçılarının yerleştirilmesi önemli bir girişim olacak.

M=8 büyüklüğünden daha küçük depremlerin yerçekimi dalgalarının da kaydedilebilmesi için geliştirilmiş gravimetre ve deprem kayıtçılarını bütüncül bir yaklaşımla kullanma amaçlı kuramsal ve gözlemsel araştırmalar yapılmalı.

Öyle anlaşılıyor ki 2018 yılı ve sonrasında olacak büyük depremler jeofizikçilere ve deprembilimcilere umut veren birçok yeni tartışma ve çalışma alanları sunacak. Belki de cep telefonlarımızın ekranına “Alarm! 55 saniye sonra kuvvetle sarsılacaksınız, önlemlerinizi alınız!” gibi bir mesajın geleceği günler yakın.