Popular local de escalada em Utah vibra no tempo com a terra, o vento e as ondas

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Prolongar / Castleton Tower, no Parque Nacional de Moab, em Utah, é um dos principais destinos de escalada.

Domínio público

Cientistas da Universidade de Utah fizeram as primeiras medidas sísmicas detalhadas de uma formação de arenito em forma de pilar no Parque Nacional de Moab conhecido como Torre Castleton. A estrutura vibra em duas freqüências ressonantes, de acordo com um novo papel no Boletim da Sociedade Sismológica da América. Isso significa que é provável que resista a terremotos de magnitude baixa a moderada. A metodologia desenvolvida pela equipe de Utah também pode ser aplicada a outras estruturas de rochas naturais para determinar quão vulneráveis ​​elas são à atividade sísmica e a outras atividades semelhantes.

"Muitas vezes vemos tais formas de relevo grandes e proeminentes como características permanentes da nossa paisagem, quando, na realidade, elas estão em constante movimento e evolução" disse o co-autor Riley Finnegan, estudante de graduação na Universidade de Utah. "Como nada é verdadeiramente estático, há sempre energia se propagando por toda a Terra, que serve como fonte constante de vibração para a rocha."

A equipe de pesquisa tem um página da Web inteira devotado a suas gravações sísmicas do ressonâncias naturais (vibrações) que saem dos arcos de Utah. Os arcos são as impressionantes formações de rocha vermelha espalhadas pelo Castle Valley, a cerca de 16 quilômetros da cidade de Moab, e o time acelerou as gravações em som audível. Essas estruturas podem dobrar, balançar e balançar em resposta a qualquer número de fatores: rajadas de vento, tremores sísmicos distantes, tensões térmicas, tráfego local e assim por diante. Os arcos freqüentemente amplificam a energia que passa através deles, se as freqüências estiverem corretas. Entender essas dinâmicas é crucial para poder prever como as estruturas responderão no caso de um terremoto ou ruptura semelhante. No entanto, não tem havido muitos esforços para fazê-lo ao longo dos anos, apesar de uma grande quantidade de pesquisas sobre estruturas civis feitas pelo homem.

Um dos maiores desafios para estudar os arcos é ganhar o acesso necessário para fazer essas medições vibracionais em primeiro lugar. Ou as formações são restritas (o melhor para preservá-las para a posteridade), ou é simplesmente muito difícil colocar sensores em pontos de difícil acesso das formações. Isso é o que faz isso novo conjunto de dados de vibrações ambientais da Torre Castleton de 120 metros (393 pés) tão significativa.

"Há apenas alguns anos, quase não existiam medições deste tipo" disse co-autor Jeff Moore, um geólogo da Universidade de Utah que liderou o estudo. "Então, cada recurso que medimos é algo novo."

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Prolongar / Esta visualização exagera o movimento da Torre Castleton em suas freqüências ressonantes primárias.

Jeff Moore Lab / Universidade de Utah

Finnegan e seus colegas conseguiram coletar seus dados com a ajuda de dois experientes alpinistas. Eles conseguiram escalar a torre e colocar sismômetros em pontos-chave: na base da estrutura (para servir de referência) e outra no topo. Os alpinistas ficaram com o instrumento por três horas enquanto registravam os dados, depois voltavam para baixo para devolvê-lo aos pesquisadores.

A equipe de Utah já sabia de um trabalho anterior que a geometria única de estruturas mais altas, como a Castleton Tower, vibrará em freqüências de ressonância menor que as menores – assim como as cordas grossas da guitarra têm tons mais baixos do que as finas. A análise dos pesquisadores mostrou dois picos distintos e fortes nos dados a 0,8 e 1,0 Hz, respectivamente, que identificaram como as duas primeiras frequências ressonantes da estrutura. Isso torna a estrutura vulnerável a terremotos de magnitude elevada, que felizmente são bastante raros na região. Os pequenos tremores – ou pequenas vibrações causadas pelo tráfego, maquinário de construção ou outros fatores ambientais – provavelmente não provocam as ressonâncias naturais da torre.

Dito isso, "enquanto algumas forças criadas por humanos podem parecer menores, nossa pesquisa está abordando os efeitos a longo prazo dessas forças sobre a taxa de erosão e degradação estrutural ao longo do tempo", disse Moore. O modelo que ele e seus alunos desenvolveram para a Castleton Tower também deve ser aplicável a outras formações rochosas naturais, levando em conta fatores como altura, esbeltez e composição do material. Isso ajudará a monitorar qualquer alteração na integridade estrutural ao longo do tempo.

"Espero que os alpinistas e qualquer um que tenha a sorte de ficar na sombra deste gigante de pedra, o veja em uma nova luz se movendo para frente". disse o co-autor Paul Geimer, outro estudante de pós-graduação de Utah. "Tal como acontece com a paisagem do deserto em que reside, Castleton Tower é dinâmico e energético, sutilmente respondendo às mudanças no ambiente circundante."

DOI: Boletim da Sociedade Sismológica da América, 2019. 10.1785 / 0120190118 (Sobre o DOIs).

Fonte: Ars Technica