Tại Mỹ, có một cột đá cao 120 mét "đung đưa" khi gặp động đất và gió lớn

Các nhà khoa học tại Đại học Utah trở thành nhóm nghiên cứu đầu tiên công bố một báo cáo đo đạc hoạt động địa chấn xoay quanh cột đá kỳ lạ nằm tại công viên tự nhiên gần thị trấn Moab; nó đặc biệt đến mức có một cái tên riêng, là Tháp Castleton. Khối đá này rung lên ở hai tần số khác nhau, điều này có nghĩa nó có thể đứng vững trong một trận động đất nhẹ hoặc tầm trung. Cách thức đội ngũ các nhà khoa học Utah nghiên cứu Tháp Castleton cũng có thể ứng dụng lên những cấu trúc đá tự nhiên khác, để xác định rõ chúng sẽ ra sao khi hoạt động địa chấn diễn ra.

“Chúng ta vẫn coi những khu vực địa hình đặc biệt là một phần hiển nhiên của quang cảnh, nhưng thực tế, chúng vẫn liên tục vận động và tiến hóa”, đồng tác giả nghiên cứu Riley Finnegan cho hay. “Bởi không thứ gì hoàn toàn tĩnh, và luôn có năng lượng truyền đi trong đất, ta sẽ có một nguồn khiến cấu trúc đá này rung liên tục”.

Đội ngũ nghiên cứu cũng tính tới chuyện “chuyển đổi số” các nghiên cứu của mình: họ có cả một trang web dành riêng cho việc lưu lại hoạt động địa chấn và các rung động tự nhiên trong khu vực Utah. Địa điểm nghiên cứu này đặc biệt bởi những khối đá đỏ cách thị trấn Moab khoảng 16 km. Những khối đá đó có thể bị bẻ cong, bị đưa đẩy và rung lên do những tác động của gió mạnh, động đất, áp lực gây ra bởi chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài phiến đá, thậm chí, những quan sát ban đầu cho rằng xe cộ địa phương cũng có thể gây ra rung động ảnh hưởng tới đá trong khu vực. Nếu tần số rung động nằm ở khoảng nhất định, năng lượng ảnh hưởng lên những phiến đá cổ xưa sẽ được nhân lên nhiều lần.

Nếu hiểu được những yếu tố gây rung động, ta sẽ dự đoán được chuyện gì sẽ xảy ra với phiến đá trong những trường hợp cụ thể. Ta bỏ nhiều công sức để nghiên cứu nhà cửa nhân tạo, nhưng quên mất rằng tự nhiên có thể đem lại nhiều bài học quý giá về thiết kế cũng như khoa học vật chất: nghiên cứu Tháp Castleton sẽ có thể cho ta một tòa tháp trăm tầng vững vàng trước cơn thịnh nộ của thiên nhiên.

Địa hình khu vực này là trở ngại lớn nhất ngăn các nhà khoa học đo đạc tình hình địa chấn. Hai lý do chính là chính quyền địa phương hạn chế việc ra vào nơi đây để bảo tồn khu vực, và bản thân khu này quá khó trèo vào để mà đặt cảm biến. Tất cả những khó khăn kể trên lại càng khiến kết quả nghiên cứu mới thêm quý giá: đến giờ, khoa học mới được chứng kiến những rung động phát ra từ Tháp Castleton cao 120 mét.

“Vài năm trước, những số liệu đo đạc này không tồn tại”, đồng tác giả Jeff Moore và cũng là trưởng ban nghiên cứu, nói với Ars Technica. “Mỗi con số thu về lại là một thứ gì đó mới”.

Moore, Finnegan và các cộng sự đã thu thập dữ liệu từ hai chuyên gia leo núi gạo cội. Họ đã có thể leo lên được tháp cao và đặt cảm biến vào những điểm trọng yếu: một ở chân Tháp và một ở đỉnh Tháp. Hai nhà leo núi ngồi cạnh thiết bị đo suốt 3 tiếng rồi mới quay trở xuống với đoàn nghiên cứu.

Từ những thử nghiệm trước đây, nhóm các nhà khoa học Utah đã biết tới việc các khối kiến trúc tự nhiên lớn, đơn cử Tháp Castleton, có thể rung lên ở một tần số rất khác với các cột đá nhỏ, không khác gì cách chúng ta phân biệt âm thanh phát ra từ hai dây đàn guitar dày và mỏng. Phân tích tần số phát ra từ Tháp Castleton, họ thấy hai điểm cực đại là 0,8 và 1 Hz, cho thấy cấu trúc cao này sẽ rất nhạy cảm trước những trận động đất, vốn rất ít xuất hiện tại khu vực Utah.

Những rung động nhỏ, chẳng hạn như các phương tiện qua lại hay chấn động từ các công trường xây dựng, khó có thể khiến Tháp Castleton “rung rinh”.  Tuy vậy, theo lời nhà nghiên cứu Moore: “Dù ảnh hưởng gây ra của con người rất nhỏ, nhưng nghiên cứu của chúng tôi cho thấy hoạt động của con người đã tăng tốc độ xói mòn cấu trúc đá lớn này”. 

Nghiên cứu được thực hiện trên Tháp Castleton có thể được áp dụng lên những cấu trúc đá tự nhiên khác, chỉ cần thay số liệu chiều cao, độ dày của đá và vật chất cấu tạo. “Công thức chung” sẽ giúp khoa học theo dõi được tính vẹn nguyên của một cấu trúc tự nhiên bất kỳ.