Riprodurre un sisma in laboratorio è difficile, per ovvi motivi di scala e di energia dei processi in gioco. Ora però sembra che molti ostacoli possano essere risolti, soprattutto in tema di attendibilità dei risultati, grazie a un nuovo studio condotto da J. C. Chang, D. A. Lockner e Z. Reches dell’Università dell’Oklahoma e dello U.S. Geological Survey, che hanno costruito in Cina un nuovo apparato sperimentale in grado di simulare alcuni aspetti dei terremoti di grande potenza, gettando una luce sul processo di dislocazione delle superficie rocciose lungo una faglia. Lo studio è stato pubblicato sull’ultimo numero di “Science”.
Le simulazioni dei terremoti spesso si basano sulla messa a contatto di due superfici rocciose che vengono sottoposte a stress fino a superarne la resistenza, determinando una frattura delle rocce secondo la modalità nota come stick-slip, in cui le due superfici a contatto sono alternativamente in quiete o in moto l’una rispetto all’altra.
Questi eventi producono solitamente spostamenti inferiori di alcuni ordini di grandezza rispetto ai sismi di dimensioni maggiori. Per questo, non si è ancora riusciti a chiarire se questi modelli simulati siano effettivamente rappresentativi della fisica dei grandi terremoti.
Jefferson Chang e colleghi invece hanno usato un apparato che, ruotando, immagazzina energia cinetica in un enorme volano. Questa energia viene trasferita in modo improvviso a un campione di roccia di forma discoidale, e il trasferimento continua finché tutta l’energia viene dissipata.
Cambiando la velocità di rotazione del volano, la quantità di energia cinetica trasferita alla faglia simulata – costituita da granito bianco della Sierra Nevada o da dolomie di Kasota (rocce caratteristiche dello stato del Minnesota) – può essere variata di circa sei ordini di grandezza, producendo una serie di scorrimenti che vanno da 0,003 a 4,6 metri, corrispondenti a una magnitudo del momento sismico variabile tra 4 e 8 rispetto al range di dislocazione della faglia.
A dare plausibilità al modello vi è il fatto che la relazione di potenza tra input di energia e dislocazione è simile a quella riscontrata nei terremoti naturali. I ricercatori inoltre hanno dimostrato che è possibile usare alcuni parametri, come dislocazione, velocità e magnitudo per energia di frattura, per stimare l’intensità del rilascio di energia durante un sisma. [Fonte].