地震是地球上可能引發的最具破壞性的災難之一，但當地震發生時，我們仍然常常感到措手不及。
新的研究揭示了地震發生前的細節：地殼中明確的應力點發生緩慢而穩定的位移是引發巨型地震事件的必要條件。
“我們的發現挑戰並完善了傳統的破裂動力學模型，”物理學家傑·芬伯格說耶路撒冷希伯來大學。
“我們表明，緩慢的抗震過程是由局部應力和幾何約束驅動的地震破裂的先決條件。這對於理解地震何時以及如何開始具有深遠的影響。”
為了發生地震，地殼中的弱點需要形成裂縫，並且裂縫會突然破裂。許多以前的研究有顯示在產生這種裂縫之前會發生一系列緩慢的運動，這些運動不會搖晃和搖動周圍的岩石。然而，這些過程的細節依賴於概括，通常是在二維空間中，這可能無法揭示 3D 世界中的轉變。
由耶路撒冷希伯來大學的物理學家 Jay Fineberg 和 Shahar Gvirtzman 領導的團隊試圖了解這種緩慢的抗震應力在地震活動最終釋放中所扮演的角色，利用實驗和理論模型來探索這一過程是如何演變的。
地震發生所必需的一種特徵是破裂，它為外部載荷引入的彈性能提供了焦點。如果沒有裂紋，應力就無法放大，這也就意味著不會發生能量的突然釋放。
研究人員研究了一維、二維和三維的裂縫，以及地殼中稱為蠕變的小運動的力學。他們的發現表明，小而緩慢移動的二維摩擦運動斑塊是導致骨折的第一步。經過一段時間在應力點緩慢、穩定的蠕變後，這些斑塊逐漸擴大併升級到地震破裂點。
這一額外的細節增加了我們對地震演化的理解，具有重要的意義。一般來說，它可以幫助我們更好地理解壓力和摩擦；但它也提供了可以幫助我們預測未來地震活動和事件的關鍵信息。
“除了與斷裂和材料強度相關之外，這種破裂成核動力學的新圖景還與地震成核動力學直接相關；緩慢的地震破裂必須始終先於快速的地震破裂，”研究人員寫道。
“該理論可能為理解地震如何以及何時發生提供一個新的框架。”
該研究發表於自然。
