W 2011 roku Japonię nawiedziło trzęsienie ziemi. Choć z naszej perspektywy było już dość dawno temu, to do dziś skutki zaskakują naukowców. Przypomnijmy, było to zdarzenie o magnitudzie 9,0. Katastrofa wywołała niszczycielskie tsunami i doprowadziła do awarii elektrowni Fukushima Daiichi.
Teraz badacze doszli do wniosku, że jedna z fal sejsmicznych mogła przemieścić się w głąb planety, odbić się od granicy jądra Ziemi i wrócić na powierzchnię, gdzie prawdopodobnie przyczyniła się do przesunięcia części Japonii.
Podróż na głębokość 2900 kilometrów
Podczas wybuchu wulkanu czy trzęsienia ziemi uwolniona energia potrafi rozejść się po całej planecie. W tym przypadku jedna z fal dotarła aż do granicy między płaszczem Ziemi a jej płynnym jądrem zewnętrznym, znajdującej się około 2900 kilometrów pod powierzchnią. Następnie odbiła się i wróciła do Japonii.
Naukowcy analizowali dane z japońskiej sieci odbiorników satelitarnych GPS. To właśnie w nich dostrzegli coś nietypowego. Zwykle po przejściu fali sejsmicznej grunt powinien wrócić do wcześniejszego położenia. Tymczasem część stacji pomiarowych wydawała się przesunięta nieco bardziej na wschód niż przed trzęsieniem.
Początkowo podejrzewano błąd pomiarowy lub problem z przetwarzaniem danych. Ale nawet po uwzględnieniu takich możliwości przesunięcie nadal było widoczne. Obserwacje wskazywały, że niektóre obszary Japonii mogły przesunąć się na wschód o około 5-6 milimetrów. Dla porównania każdego roku Ameryka Północna oddala się od Europy (w wyniku ruchu płyt kontynentalnych) o około 26 mm.
Co ciekawe, moment pojawienia się tego efektu zbiegł się z powrotem fali sejsmicznej odbitej od granicy jądra i płaszcza Ziemi. To przekonało badaczy do stworzenia modeli komputerowych, które mogłyby wyjaśnić zaobserwowane zjawisko.
Nowy rodzaj aktywności tektonicznej?
Najlepiej pasujący model sugeruje, że wracająca fala wywołała niewielki poślizg na styku dwóch płyt tektonicznych. Nie chodziło o kolejne duże trzęsienie ziemi, lecz o bardzo subtelny ruch rozciągający się na ogromnym obszarze. W wielu miejscach przemieszczenia mogły wynosić zaledwie od kilku milimetrów do kilku centymetrów.
Badacze szacują, że uwolniona energia odpowiadała mniej więcej trzęsieniu ziemi o magnitudzie 7,5. Różnica polegała jednak na tym, że ruch został rozłożony na bardzo dużym fragmencie granicy płyt, przez co nie spowodował silnych dodatkowych wstrząsów.
Jeżeli interpretacja naukowców okaże się prawidłowa, będzie to pierwszy znany przypadek uruchomienia ruchu uskoku przez falę sejsmiczną odbitą od granicy jądra i płaszcza Ziemi. Odkrycie sugeruje też, że skutki wielkich trzęsień mogą być znacznie bardziej złożone, niż dotąd przypuszczano. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Science.
Publikacja: Sunyoung Park et al. ,ScS-triggered slip on megathrust interfaces after the 2011 MW 9.0 Tohoku-Oki earthquake.Science392,1297-1301(2026).DOI:10.1126/science.aec4190
Co wiesz o wnętrzu Ziemi?
