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Earthquake Prediction: क्या भूकंप आने से 85 दिन पहले मिल सकता है सिग्नल? वैज्ञानिकों ने सैटेलाइट डेटा में खोजा पैटर्न

 

हाल ही में दुनिया भर में आए ज़बरदस्त भूकंप - इंडोनेशिया में M7.7, कोलंबिया में M7.4, जापान में M6.8 और मैक्सिको में M7.3 - ने एक बार फिर इंसानियत के सामने एक डरावना सवाल खड़ा कर दिया है: क्या हम कभी इन जानलेवा भूकंपों की पहले से चेतावनी पा सकेंगे? क्या ऐसा कोई अलार्म सिस्टम बनाना मुमकिन है जो किसी शहर के तबाह होने से पहले लोगों को सुरक्षित जगह पहुँचा सके?

कई दशकों से, मॉडर्न जियोफिजिक्स (भू-भौतिकी) का मानना ​​रहा है कि भूकंप की सही भविष्यवाणी समय रहते करना लगभग नामुमकिन है। इंसानों के लिए यह पता लगाना मुश्किल रहा है कि ज़मीन की सतह से 10 से 50 किलोमीटर नीचे मौजूद फॉल्ट लाइनों पर जमा तनाव (स्ट्रेस) कब, कहाँ और कितनी तेज़ी से अचानक रिलीज़ होगा। हालाँकि, अब वैज्ञानिक दुनिया में एक क्रांतिकारी बदलाव आया है। धरती के अंदर के रहस्यों को जानने के लिए, वैज्ञानिकों ने ज़मीन से नज़र हटाकर आसमान और अंतरिक्ष की गहराइयों की ओर देखना शुरू कर दिया है।

खास बात यह है कि प्रतिष्ठित जर्नल 'नेचर साइंटिफिक रिपोर्ट्स' में छपी एक अहम स्टडी और यूरोपियन स्पेस एजेंसी (ESA) के 'स्वार्म' सैटेलाइट्स ने दुनिया का ध्यान खींचा है। रिसर्च से पता चलता है कि जब धरती के अंदर गहराई में कोई विनाशकारी भूकंप आता है, तो अंतरिक्ष में सैकड़ों किलोमीटर ऊपर चक्कर लगा रहे सैटेलाइट्स से भेजे जाने वाले डेटा में उसके आने के संकेत दिखने लगते हैं। धरती की टेक्टोनिक प्लेटों में होने वाली हलचल अंतरिक्ष में मैग्नेटिक फील्ड और आयनोस्फीयर को कैसे प्रभावित करती है? क्या सैटेलाइट सिग्नल भविष्य में लाखों लोगों की जान बचा सकते हैं? आइए, इस वैज्ञानिक रहस्य को आसान शब्दों में समझते हैं...

कांपती धरती
हाल के महीनों में, दुनिया भर में ज़मीन बार-बार कांप रही है - प्रशांत महासागर के "रिंग ऑफ़ फ़ायर" से लेकर लैटिन अमेरिकी और यूरेशियन टेक्टोनिक प्लेटों के किनारों तक:

हाल के समय में दुनिया के अलग-अलग हिस्सों में ज़बरदस्त भूकंपों का गहरा असर देखा गया है। इंडोनेशिया में समुद्र के नीचे कम गहराई पर 7.7 तीव्रता का भूकंप आया, जिससे सुनामी की चेतावनी जारी हुई और तटीय इलाकों में अफ़रा-तफ़री मच गई। वहीं, कोलंबिया में 7.4 तीव्रता के ज़बरदस्त भूकंप के कारण कई पहाड़ी इलाकों में ज़मीन खिसकने (लैंडस्लाइड) की घटनाएँ हुईं और इमारतों को भारी नुकसान पहुँचा। मैक्सिको में 7.3 तीव्रता के भूकंप से देश के मध्य और दक्षिणी हिस्सों में ज़ोरदार झटके महसूस किए गए, और इन झटकों को राजधानी तक में महसूस किया गया। इसके अलावा, जब जापान में 6.8 तीव्रता का भूकंप आया, तो सुरक्षा प्रणालियों ने अपने-आप हाई-स्पीड रेल नेटवर्क को रोक दिया और तटीय शहरों के लिए एहतियाती चेतावनी जारी की गईं।

जब भी ऐसी प्राकृतिक आपदाएँ आती हैं, तो समृद्ध शहर कुछ ही सेकंड में मलबे में बदल सकते हैं। भूकंप का सबसे डरावना पहलू यह है कि चक्रवात, बाढ़ या भारी बारिश के विपरीत, इसके लिए कोई मौसमी पूर्वानुमान नहीं होता है। यह बिना किसी पूर्व चेतावनी सायरन के कुछ ही सेकंड में सब कुछ नष्ट कर देता है।

भूकंप क्यों आते हैं? सतह के नीचे का विज्ञान
हमारी पृथ्वी, बाहर से शांत और स्थिर दिखाई देने के बावजूद, अंदर से गतिशील और अशांत है। इसे समझने के लिए पृथ्वी की संरचना को जानना आवश्यक है:

1. क्रस्ट और लिथोस्फीयर: पृथ्वी की सबसे बाहरी ठोस परत, जिस पर महाद्वीप और महासागर स्थित हैं। यह एक एकल, निरंतर आवरण नहीं है; इसके बजाय, यह कई बड़े और छोटे टुकड़ों में विभाजित है - जैसे फुटबॉल पर पैच - जिन्हें टेक्टोनिक प्लेट्स के रूप में जाना जाता है।

2. मेंटल: क्रस्ट के नीचे अत्यधिक गर्म, अर्ध-पिघला हुआ लावा या मैग्मा होता है। पृथ्वी के कोर से निकलने वाली तीव्र गर्मी मेंटल के भीतर संवहन धाराएँ (convection currents) बनाती है।

3. प्लेट की गति: इन मेंटल धाराओं से प्रेरित होकर, टेक्टोनिक प्लेट्स बहुत धीमी गति (प्रति वर्ष कुछ मिलीमीटर से कुछ सेंटीमीटर) से चलती हैं, एक-दूसरे की ओर बढ़ती हैं, अलग होती हैं, या एक-दूसरे के खिलाफ रगड़ती हैं। फॉल्ट लाइनों के साथ 'टाइम बम' कैसे बनते हैं?

जब दो टेक्टोनिक प्लेट्स टकराती हैं, तो वे चट्टान के खुरदरे किनारों के कारण आसानी से एक-दूसरे के ऊपर से नहीं फिसल सकतीं; इसके बजाय, वे अपनी जगह पर लॉक हो जाती हैं। हालाँकि, मेंटल पीछे से लगातार दबाव डालता रहता है। नतीजतन, उस जंक्शन - फॉल्ट लाइन - के साथ भारी तनाव और यांत्रिक खिंचाव जमा होने लगता है। यह तनाव दशकों या सदियों तक जमा होता रहता है। जब जमा हुआ तनाव चट्टान की इलास्टिक सीमा (या संरचनात्मक लचीलेपन) से अधिक हो जाता है, तो चट्टान अचानक टूट जाती है, या फॉल्ट अचानक खिसक जाता है। यह अचानक टूटना अरबों जूल ऊर्जा छोड़ता है, जो तरंगों के रूप में सभी दिशाओं में फैलती है। जब ये तरंगें सतह तक पहुँचती हैं, तो ज़मीन हिलती है - इस घटना को हम भूकंप कहते हैं।

अब तक भूकंप की भविष्यवाणी करना क्यों मुमकिन नहीं हो पाया है?
मौसम वैज्ञानिक कई दिन पहले ही सही-सही बता सकते हैं कि चक्रवात या भारी बारिश कब और कहाँ आएगी, लेकिन भूकंप वैज्ञानिक यह नहीं बता सकते कि कल किस शहर में भूकंप आएगा।

इसके तीन मुख्य कारण हैं:

1. ज़मीन के नीचे बहुत ज़्यादा गहराई: ज़्यादातर खतरनाक भूकंप धरती की सतह से 10 से 50 किलोमीटर नीचे आते हैं। अब तक इंसान सिर्फ़ 12.2 किलोमीटर गहरा गड्ढा ही खोद पाया है। इतनी गहराई पर, बहुत ज़्यादा गर्मी और दबाव के कारण कैमरे और सेंसर काम नहीं कर पाते।

2. चट्टानों के टूटने का कोई तय पैटर्न नहीं: ज़मीन के नीचे चट्टानों पर दबाव कितने समय तक बनता है या वे अचानक कब टूटेंगी, इसका कोई तय समय नहीं होता। यह बताना लगभग नामुमकिन है कि चट्टान में सिर्फ़ मामूली बदलाव होगा या उससे ज़बरदस्त भूकंप आएगा।

3. झूठी चेतावनी का डर: छोटे भूकंप, कुओं के पानी के स्तर में उतार-चढ़ाव या गैस का रिसाव अक्सर मौसम में बदलाव या माइनिंग (खनन) की गतिविधियों की वजह से हो सकता है। अगर झूठी चेतावनी के आधार पर पूरे शहर को खाली कराया जाए, तो भारी अफरा-तफरी मचेगी और बहुत ज़्यादा आर्थिक नुकसान होगा। इन्हीं चुनौतियों की वजह से वैज्ञानिक अब ज़मीन के बजाय अंतरिक्ष की ओर देख रहे हैं - ताकि ऐसे शुरुआती संकेत मिल सकें जो पक्के तौर पर आने वाले भूकंप की जानकारी दे सकें।

वैज्ञानिकों की नज़र अंतरिक्ष पर: LAIC सिद्धांत क्या है?

अगर कोई फॉल्ट लाइन ज़मीन के नीचे 20 किलोमीटर की गहराई पर है, तो अंतरिक्ष में 400 से 500 किलोमीटर की ऊंचाई पर घूम रहा सैटेलाइट उसका पता कैसे लगा सकता है? इसका जवाब LAIC (लिथोस्फीयर-एटमॉस्फियर-आयनोस्फीयर कपलिंग) नाम के एक क्रांतिकारी वैज्ञानिक सिद्धांत में छिपा है। आसान शब्दों में कहें तो, पृथ्वी का लिथोस्फीयर (स्थलमंडल), एटमॉस्फियर (वायुमंडल) और अंतरिक्ष का दरवाज़ा - यानी आयनोस्फीयर - एक-दूसरे से अलग नहीं हैं; वे इलेक्ट्रिक, मैग्नेटिक और थर्मल रूप से एक-दूसरे से जुड़े हुए हैं।

लिथोस्फीयर-एटमॉस्फियर-आयनोस्फीयर कपलिंग (LAIC) का तरीका:

भूकंप आने से पहले, तीन चरणों वाली एक चेन रिएक्शन (लगातार होने वाली प्रक्रिया) शुरू होती है, जो ज़मीन के नीचे से लेकर अंतरिक्ष तक फैलती है:

1. लिथोस्फीयर (क्रस्ट): शुरुआत में, सतह के नीचे फॉल्ट्स के पास बहुत ज़्यादा टेक्टोनिक दबाव बनता है। इस ज़बरदस्त दबाव की वजह से चट्टानों में बहुत छोटी-छोटी दरारें (माइक्रो-फ्रैक्चर) पड़ जाती हैं और थर्मल फ्लूइड्स सक्रिय हो जाते हैं; इसके अलावा, चट्टानों में केमिकल बॉन्ड टूटने से पॉज़िटिव इलेक्ट्रॉनिक चार्ज कैरियर (p-होल्स) पैदा होते हैं। 2. वायुमंडल (0 से 100 km): ये जियोमैग्नेटिक तनाव सतह के ज़रिए वायुमंडल पर असर डालते हैं। 'p-hole' चार्ज बढ़ता है और हवा को आयनाइज़ करता है; दरारों से रेडॉन जैसी रेडियोएक्टिव गैसें निकलती हैं; और ज़मीन के तापमान और दबाव में बदलाव से वायुमंडलीय ग्रेविटी तरंगें ऊपर की ओर बढ़ने लगती हैं।

3. आयनोस्फीयर (100 से 500 km): आखिर में, वायुमंडल से पैदा होने वाले इलेक्ट्रिकल, थर्मल और तरंगों से जुड़े असंतुलन आयनोस्फीयर तक पहुँचते हैं—जो अंतरिक्ष की सीमा है। इसके परिणामस्वरूप, आयनोस्फीयर के लोकल इलेक्ट्रिक फ़ील्ड, मैग्नेटिक फ़ील्ड और इलेक्ट्रॉन घनत्व में असामान्य बदलाव या विसंगतियाँ (anomalies) दर्ज की जाती हैं—ये ऐसी गड़बड़ियाँ हैं जिनका पता सैटेलाइट से चलता है।