Phát hiện một vết đứt gãy khổng lồ có khả năng tự hồi phục trong chớp mắt, các nhà khoa học cảnh báo nguy cơ thảm họa nghiêm trọng.

Các nhà khoa học Mỹ đã phát hiện các đứt gãy động đất nằm sâu dưới bề mặt có khả năng tự phục hồi trong vài giờ, giống như "keo đông cứng nhanh" sau những sự kiện trượt chậm.

Nghiên cứu mới từ Đại học California, Davis (Mỹ) chỉ ra rằng các đứt gãy động đất sâu dưới mặt đất có thể kết nối lại sau một trận động đất.

Các phát hiện này, được công bố vào ngày 19/11 trên tạp chí Science Advances với sự hỗ trợ của Quỹ Khoa học Quốc gia, đã mang đến một yếu tố mới quan trọng trong việc giải thích hành vi của đứt gãy, điều này có thể dẫn đến các trận động đất mạnh.

"Chúng tôi phát hiện rằng các đứt gãy sâu có thể tự phục hồi trong vòng vài giờ. Điều này khiến chúng tôi phải đánh giá lại hành vi lưu biến của đứt gãy và liệu chúng tôi có bỏ qua điều gì quan trọng không", Amanda Thomas, giáo sư khoa học Trái Đất và Hành tinh tại UC Davis, đồng thời là tác giả chính của bài báo, cho biết.

Hãy tưởng tượng: Dưới lớp vỏ Trái Đất, các mảng kiến tạo va chạm mạnh mẽ tạo ra những vết nứt khổng lồ gọi là đứt gãy. Chúng tích tụ năng lượng qua hàng thế kỷ, chờ đợi thời điểm bùng phát thành những trận động đất.

Theo nghiên cứu mới, một số đứt gãy sâu thẳm không chỉ 'ngủ yên' mà còn có khả năng tự phục hồi. Làm thế nào? Nhờ dòng chảy mantle – lớp chất lỏng nóng chảy như nham thạch – thâm nhập vào các vết nứt, lấp đầy và hàn gắn chúng chỉ trong vài giờ.

Các nhà khoa học bắt đầu lo ngại về tương lai của hành tinh. Vì sao? Bởi sự 'hồi sinh' này giống như một quả bom nổ chậm. Khi đứt gãy tự phục hồi, năng lượng không bị mất đi mà lại tích tụ sâu hơn, mạnh mẽ hơn.

Nói một cách đơn giản, quá trình tự phục hồi này tạo điều kiện để ứng suất tiếp tục tích tụ và có thể dẫn đến những trận động đất mạnh hơn.

Đột phá về khả năng tự chữa lành của các đứt gãy sâu.

Để kiểm chứng cơ chế này, nhóm nghiên cứu tại Đại học California, Davis đã tái tạo điều kiện giống đáy vỏ Trái Đất: Họ nén bột thạch anh trong ống xi lanh bạc với áp suất 1 Gigapascal và nhiệt độ 500°C. Sau khi gia nhiệt, mẫu được phân tích bằng sóng âm và kính hiển vi điện tử truyền qua.

Kết quả: Các hạt khoáng chất, trước đây tách rời, bắt đầu tự dính chặt lại với nhau. Chỉ trong vòng 6–24 giờ, lớp liên kết mới đã đạt độ bền cao, giống như keo dán siêu nhanh đông cứng trong thực tế.

Khả năng tự 'hàn gắn' cực nhanh này có thể đóng vai trò quan trọng trong nhiều môi trường địa chất, không chỉ ở các đới hút chìm sâu hàng chục km, mà còn tại các đứt gãy nông – những nơi thường xuyên xảy ra các trận động đất lớn.

Các nhà địa chất cho rằng, quá trình tái kết nối ở cấp độ vi mô của những hạt thạch anh dù nhỏ bé, nhưng có thể lan rộng và tác động trên phạm vi hàng trăm kilomet – tương đương với kích thước của những trận động đất lớn nhất.

Điều này có nghĩa là chỉ một thay đổi rất nhỏ sâu trong lòng đất cũng đủ để làm thay đổi đáng kể cách mà một đứt gãy tích tụ hoặc bất ngờ giải phóng năng lượng - một yếu tố mà giới khoa học lo ngại sẽ dẫn đến thảm họa động đất lớn trên hành tinh.