지진이 발생하는 원인과 예측이 어려운 이유

 우리는 지진이 어떻게 일어나는지에 대한 몇 가지 이론을 이해할 필요가 있습니다. 우선, 지각은 지각 판이라고 불리는 여러 개의 거대하고 들쭉날쭉한 바위 판으로 만들어지고, 각각은 뜨겁고 부분적으로 녹은 지구 맨틀 층 위에 있습니다. 이것은 1년에 1센티미터에서 20센티미터의 매우 천천히 그 판들이 퍼지게 합니다. 하지만, 이 작은 움직임들은 상호작용하는 판에 깊은 균열을 일으킬 만큼 충분히 강력합니다. 그리고 불안정한 지역에서는, 심해지는 압력이 결국 지진을 촉발시킬 수도 있습니다. 이러한 미세한 움직임을 감시하는 것은 충분히 어렵지만, 변화를 지진 사건으로 바꾸는 요소들은 훨씬 더 다양합니다. 서로 다른 단층선들은 압력을 받아 서로 다른 암석들을 병치합니다. 다양한 암석들은 또한 마찰과 고온에 다르게 반응합니다. 일부는 부분적으로 녹고, 과열된 광물로 만들어진 윤활액을 방출하여 단층선 마찰을 줄일 수 있습니다. 하지만, 어떤 것들은 건조한 상태로 방치되어 위험한 압력이 축적되기 쉽습니다. 그리고 이 모든 단층들은 지구 맨틀에서 움직이는 뜨거운 암석의 흐름뿐만 아니라 다양한 중력의 영향을 받습니다.

 

 이러한 힘들 중의 일부는 대체로 일정한 속도로 발생하기 때문에 판의 거동은 다소 주기적입니다. 오늘날에 우리의 가장 믿을만한 많은 단서들은 언제 그리고 어디서 지진이 일어났는지와 관련된 장기적인 예측으로부터 나옵니다. 수천 년의 규모로, 이것은 샌안드레아스 산맥과 같은 매우 활동적인 단층들이 언제 거대한 지진의 기한이 지났는지에 대한 예측을 가능하게 합니다.

 

산안드레아스 단층

 

 그러나 관련된 변수가 많기 때문에 이 방법은 매우 느슨한 시간 프레임만 예측할 수 있습니다. 더 많은 임박한 사건들을 예측하기 위해, 연구원들은 지진이 일어나기 전에 지구가 만들어내는 진동을 조사했습니다. 지질학자들은 오랫동안 지진계를 지구 지각의 이 작은 변화들을 추적하고 지도에 표시하기 위해 사용해 왔습니다. 그리고, 오늘날 대부분의 스마트폰은 1차 지진파도 기록할 수 있으며, 전세계의 전화망과 함께, 과학자들은 다가오는 지진에 대해 사람들에게 경고하는 풍부하고 상세한 경고 시스템을 잠재적으로 크라우드 소싱할 수 있습니다. 불행하게도, 전화기는 안전 프로토콜을 제정하는 데 필요한 사전 통지를 제공하지 못할 수도 있습니다.

 

 최근의 연구는 지진의 가장 확실한 징후가 이 모든 감지기에 보이지 않을 수도 있다는 것을 보여줍니다. 지진이 일본 동해안을 강타하기 직전인 2011년 인근 연구진은 놀라울 정도로 높은 농도의 방사성 동위원소 라돈과 토론을 기록했습니다. 지진이 일어나기 바로 전 지각에 응력이 쌓이면서 미세 골절은 이 가스들이 표면으로 빠져나오도록 합니다. 이 과학자들은 지진이 발생하기 쉬운 지역에 라돈-토론 탐지기의 방대한 네트워크를 구축하면, 지진 발생을 일주일 전에 미리 예측하는 유망한 경고 시스템이 될 수 있다고 생각합니다.  물론, 이러한 기술들 중 어떤 것도 단순히 지구 속 깊은 곳을 들여다보는 것만큼 도움이 되지 않을 것입니다. 더 깊은 시야를 통해 우리는 실시간으로 대규모의 지질학적 변화를 추적하고 예측할 수 있을 것이며, 아마도 연간 수만 명의 생명을 구할 수 있을 것입니다. 그러나, 현재는 이러한 기술을 통해 꽃병의 지시를 기다리지 않고 도움이 필요한 영역을 신속하게 준비하고 대응할 수 있습니다.