Rannsókn leiðir í ljós að bylgjur frá Tohoku-skjálftanum 2011 sem endurköstuðust af kjarna jarðar færðu allt Japan til austurs

Hinn hrikalegi Tohoku-skjálfti árið 2011 var svo öflugur að hann sendi jarðskjálftabylgjur nærri 6.000 kílómetra niður í járnkjarna jarðar og til baka — og þegar þær bylgjur skiluðu sér upp á yfirborðið mínútum síðar, komu þær af stað gríðarlegri hreyfingu á misgengi sem færði allt Japan varanlega um nokkra millimetra til austurs. Niðurstaðan, sem birt var á fimmtudag í tímaritinu Science, er fyrsta skráða dæmið um að jarðskjálftabylgja sem endurkastast af kjarnanum komi af stað hreyfingu á flekamótum.science+2

Ferðalag bylgju til kjarnans

Rannsóknin, sem leidd var af jarðeðlisfræðingnum Sunyoung Park við Háskólann í Chicago, greindi gögn frá Geonet-athugunarkerfi Japans, sem inniheldur mælingar frá 1.300 stöðvum um allt land. Um 13 mínútum eftir 9,0 stiga skjálftann þann 11. mars 2011, skráði netið komu svokallaðra ScS-bylgna — bylgna sem höfðu ferðast í gegnum möttul jarðar, endurkastast af mörkum möttulsins og ytri kjarnans, og snúið aftur til yfirborðsins.bluewin+2

Stuttu eftir að þessar bylgjur komu, færðust stórir hlutar Japans um nokkra millimetra til austurs miðað við viðmiðunarpunkt í Kína nálægt rússnesku landamærunum, með mestu færslu upp á fimm til sex millimetra. „Í ljósi óvenjulegs eðlis þessa atburðar vörðum við miklum tíma í að kanna ýmsar skýringar,“ tók teymi Park fram, og útilokuðu að lokum villur í vinnslu gervihnattagagna áður en þau auðkenndu ScS-bylgjurnar sem orsökina.scientificamerican+1

Stærsti jarðskjálftaatburður sem mælst hefur

Teymið líkti eftir ýmsum sviðsmyndum um hreyfingu á 20 til 60 kílómetra dýpi og bar niðurstöður saman við skráð gögn. Þau komust að því að færslan gat ekki hafa átt upptök sín eingöngu nálægt upptökum skjálftans — ef svo hefði verið, hefði færslan minnkað með fjarlægð, sem var ekki raunin. Í staðinn átti hreyfingin sér stað samtímis meðfram fjórum flekamótum: milli Kyrrahafsflekans og Okhotsk-flekans í norðaustri, og milli Filippseyjaflekans og Evrasíuflekans í suðvestri.bluewin

Heildarsvæðið sem varð fyrir áhrifum nær yfir um 3.000 kílómetra — sem er um það bil lengd japanska meginlandsins. Vísindamennirnir lýsa því sem sex til sjö sinnum stærra en brotlengd aðalskjálftans og meira en tvöfalt stærra en í Sumatra-skjálftanum árið 2004, sem gerir það að stærsta brotsvæði sem mælst hefur eftir einn atburð.science+1

Ný uppspretta jarðskjálftahættu

Vísindamennirnir telja að aðalskjálftinn hafi dregið úr núningi meðfram misgengissvæðum í jarðskorpunni, sem gerði ScS-bylgjunum kleift að koma af stað skyndilegri færslu. Niðurstaðan hefur áhrif á viðbúnað vegna jarðskjálfta. „Þessi athugun undirstrikar hversu mikilvægt það er að taka tillit til þessarar áður óþekktu uppsprettu jarðskjálftahættu sem stafar af hugsanlegri endurvirkjun á aðalskjálftasvæðinu og nærliggjandi svæði — jafnvel meira en tíu mínútum eftir aðalskjálftann,“ segir í rannsókninni.bluewin