אדמה, מים ואש

 

 

הם נפגשים, מתחככים מתמודדים,נשברים,מחליקים וחולפים זה על פני זה, אבל כאשר הם "ננעלים" זה מול זה,מתחולל אסון טבע: כמו קפיץ דרוך שמשתחרר לפתע, הם משחררים אנרגיה עצומה וגורמים להתחוללות רעידת אדמה. אלה הם הלוחות הטקטוניים של כדור-הארץ, הנושאים על גביהם את היבשות ואת האוקיינוסים כאחד.האנרגיות האדירות האלה ממקדות את תשומת לבה של ד"ר עינת אהרונוב מהמחלקה למדעי הסביבה ולחקר האנרגיה במכון. יחסי הכוחות והגומלין בין הלוחות הטקטוניים האדירים, הגורמים לשינויים מתמידים בפני כדור-הארץ, משרים עליה סקרנות הגורמת לה לנסות לרדת לחקרם,כמעט כמו ילד שמפרק שעון או מכשיר חשמלי כדי להבין כיצד הוא פועל. "תמיד התעניינתי בסלעים, אפילו כשהייתי ילדה", היא אומרת. "אני נהנית לצאת לשדה,לפצח סלע ולהתבונן בגבישים. יש בזה שקט,במיוחד במדבר או בהרים שבעבר היו על קרקע הים".

 

מה, למשל, קורה כאשר שני לוחות חולפים זה על פני זה, תוך כדי חיכוך הדדי? ד"ר אהרונוב: "במקרה כזה עשויים הלוחות להילחץ זה לעומת זה, תוך שהם שוחקים סלעי ענק לאבק של גרגרי סלע זעירים.אנרגיית החיכוך הנאגרת ב'קו המגע' עשויה להשתחרר לפתע תוך כדי גרימת רעידת אדמה. לעומת זאת, כאשר תנועת הלוחות גורמת להתרחקותם זה מזה,נוצר בקיע שדרכו פורצת החוצה לבה שמקורה בשכבת המעטפת הצמיגה שעוטפת את הליבה המותכת של כדור-הארץ. כאשר תהליך כזה מתחולל בקרקע הים, נוצר רכס תת-ימי.תהליך כזה עשוי להימשך מיליוני שנים".

 

במטרה להבין את תפקידם של גרגרי הסלע הזעירים הנוצרים באזורי השחיקה שבין הלוחות הטקטוניים, מתכננת ד"ר אהרונוב ובונה מודלים מתמטיים שנועדו לדמות את התנהגותם של גרגרי הסלע."מתברר שגרגרי הסלע נעים בדרך שמזכירה תנועה של מכוניות בכבישים עמוסים", היא אומרת. "הם מתחככים זה בזה ונעים יחד.הם אינם יכולים לחדור זה לתוך זה, אך הם גם לא דוחים אחד את השני. הם 'מעדיפים' להימנע מלהיתקל זה בזה, אבל אין להם ברירה".

 

יחד עם מדענים נוספים פיתחה ד"ר אהרונוב מודל מתמטי המדמה ומסוגל לחזות מראש את תנועתם של גרגרי סלע המקיימים ביניהם סוג כלשהו של יחסי גומלין, וכן את זרימתם של נוזלים שונים,דוגמת מים או לבה, דרך הגרגרים. מודל זה עשוי לסייע בהבנת רעידות האדמה,ובהמשך הוא עשוי אפילו לקדם את האפשרויות לחזות רעידות אדמה ותהליכים קרקעיים אחרים."עם זאת", אומרת ד"ר אהרונוב,"צריך לזכור שמודל מתמטי מספק קירוב מסוים למציאות, אך הוא אינו מלמד על מלוא מורכבותה של המציאות, הכוללת אין-ספור משתנים שעלולים להשפיע על התוצאה.למשל, גודל הגרגרים וצורתם, הרכבם הכימי והתגובות הכימיות המתחוללות ביניהם לבין עצמם וביניהם לבין חומרים שונים המצויים בסביבתם. וכמובן, אסור לשכוח את הזמן,שהוא משתנה מורכב במיוחד מכיוון שהטווח שלו עשוי לנוע בין שבריר שנייה לבין, נניח,מיליוני שנים.אנו בונים את המודלים על בסיס תצפיות בגרגרי סלע המצויים בשכבות קרובות,יחסית, לפני השטח, ולכן המודלים האלה מצליחים לדמות במידה סבירה את התנהגותן של אותן שכבות. אבל כאשר אנו מנסים לבחון את המתחולל עמוק, מתחת לפני הקרקע, באזורים שבהם החום והלחץ גדולים מאוד, אנו נאלצים להסתפק בהערכות בלבד,דבר שכמובן מגביל את יכולתנו לבנות מודלים מתמטיים אמינים".

 

המודלים שבונים ד"ר אהרונוב ועמיתי המסייעים בהבנת המתרחש במפולות קרקע,תופעות שמשפיעות על פני כדור-הארץ, וכן על פניהם של הירח ומאדים. בעתיד הקרוב היא מתכוננת לפתוח במחקר על המאפיינים הפיסיקליים של תופעת מעבר גלים סייסמיים (הנגרמים כתוצאה מרעידות אדמה) דרך שכבות של קרקע לא דחוסה.נראה שקרקע זו עשויה, בתנאים מסוימים,להתנהג כנוזל.תופעה זו מסוכנת במיוחד לבניינים ולגשרים,והיא עלולה לגרום תזוזות הרסניות וקטלניות של שכבות בוץ.

 

ומה באשר לעבודת השטח, לשקט של מלאכת פיצוח הסלעים והתבוננות אל תוכם? "בפועל,אני תיאורטיקאית.בתיאוריה, אני פועלת בשטח", אומרת ד"ר אהרונוב בחיוך גדול,המרמז שבכל זאת,אין אלה פני הדברים במדויק. "אני מוצאת יופי רב בעבודת שטח,אבל יופי לא פחות מזה אני מוצאת בפיתוח מודלים פשוטים המסוגלים לחזות תופעות טבע אדירות".ואכן, מודלים אלה נעשים, עם הזמן, יותר ויותר מתאימים למציאות, יותר ויותר מקדמים אותנו ליכולת לחזות רעידות אדמה,דבר שעשוי ביום מן הימים, בעתיד,להציל חיים.