האם הגיאות גורמת לרעידות אדמה?

גיאות נגרמת כתוצאה מכוחות המשיכה של השמש והירח, וליתר דיוק, מהעובדה שכוח המשיכה נחלש עם המרחק. ההבדלים בין הכוחות הפועלים על צידי כדור הארץ הם הגורמים לגיאות ושפל. כדה"א אינו נמשך לירח (או לשמש) בכוח אחיד; אותם חלקים של כדה"א הקרובים יותר לירח, חווים כוח חזק יותר מאשר הצד האחר של כדה"א שהוא רחוק יותר מהירח.

אחראי לגיאות

הפרש הכוחות הזה הוא האחראי לגיאות: המים בצד הקרוב לירח מתרוממים לעברו בהשפעת כוח המשיכה החזק-יותר של הירח. גם המים בצד הרחוק מתרוממים מעל פני כדה"א. תופעה זו היא מעט פחות אינטואיטיבית. ניתן להסבירה אם נסתכל על כדה"א כנמשך אל הירח חזק יותר מהמים, ולכן החלק המוצק "בורח" מהמים לכיוון הירח; כן עלינו להתחשב בכוח הצנטריפוגלי שמרגישים המים.

הירח והארץ מסתובבים שניהם סביב מרכז מאסה משותף הממוקם מתחת לפני כדה"א, ובצד הקרוב אל הירח. אנו עוסקים כעת במים הנמצאים בצד החיצוני של הסיבוב, רחוק יחסית ממרכזו, ולכן "נזרקים" החוצה. התוצאה היא גיאות בהשפעת הירח המתרחשת בשני צידי כדה"א בו-זמנית.

השפעה משולבת

בשאר חלקי כדה"א פני המים בשפל באותה עת. הירח, בגלל קרבתו אלינו, משמעותי יותר מהשמש ביצירת הגיאות. אם השמש, הירח וכדה"א נמצאים בקו אחד, הגיאות חזקה במיוחד בשל ההשפעה המשולבת של השמש והירח. נציין כי באופן מעשי גובה הגיאות בנקודה מסוימת מושפע גם ממבנה החוף ומעומק המים.

הסיבה שהמים על-פני הארץ מושפעים מכוחות הגיאות בעוד ששאר כדה"א נשאר ללא שינוי נובעת בפשטות מכך שאת המים קל להזיז, בעוד שאר מעטה כדה"א הוא קשיח. למען הדיוק, גם המים אינם נעים בלא התנגדות; קיים חיכוך מתמיד בין המים לפני הארץ. כעת, מדענים (Elizabeth Cochran, John Vidale, Sachiko Tanaka) מצאו כי קיים קשר בין רעידות אדמה לתופעת הגיאות; כלומר, מעטה כדה"א אכן נע בהשפעת הבדלי הכוחות.

דרוש בסיס נתונים רחב

קשר כזה לא הוכח בדייקנות עד כה למרות ניסיונות שנערכו במהלך מאה השנים האחרונות. ההשפעות של כוחות הגיאות על מעטה כדה"א אינן גדולות, ולכן נדרש בסיס נתונים רחב כדי לזהות את המתאם. המחקר, אשר פורסם בכתב העת Science, מציג מתאם חיובי בעל תוקף סטטיסטי סביר בין גיאות חזקה לתזוזה של לוחות טקטוניים ולרעידות אדמה. הקשר משמעותי אם התזוזה מתרחשת בעומק של עד 40 ק"מ.

תזוזות של פני השטח נפוצות בגרמי שמים אחרים, שם כוחות הגיאות חזקים בהרבה: הירח איו, המלווה את כוכב-הלכת צדק, עובר התפרצויות געשיות ושינויים מתמידים בגובה פני השטח שלו, שהינם מוצקים, בעקבות כוחות גיאות שמקורם במשיכת הכבידה העזה של צדק.

תופעה נפוצה

העיוותים המתמידים הללו גורמים לחימום ליבתו של איו והתכתה, דבר אשר תורם לפעילות הגעשית שלו. כוחות גיאות יכולים אף, לאורך זמן, לשנות את סיבובו העצמי של גוף שמימי: כך קרה כפי הנראה לירח, אשר סיבובו העצמי מתואם עם סיבובו סביב כדה"א ונמשך כחודש. התופעה קיימת גם בירחים נוספים במערכת השמש.