Геофизики нашли объяснение синхронному смещению японских островов спустя годы после катастрофы
Ученые раскрыли тайну загадочного смещения Японии, связав его с сейсмическими волнами, отразившимися от ядра Земли. Исследователи обнаружили, что разрушительное землетрясение 2011 года, произошедшее у северо-восточного побережья Японии, породило волны, которые достигли внешнего ядра планеты и, вернувшись обратно, вызвали вторичное тектоническое событие, сдвинувшее страну на восток на величину до 6 миллиметров.
Это вновь выявленное событие произошло примерно через 16 минут после основного толчка магнитудой 9,0, известного как землетрясение Тохоку-Оки. Согласно данным исследователей, сейсмические волны преодолели около 5800 километров сквозь недра Земли, отразились от ее жидкого внешнего ядра и возвратились к поверхности.
Возвратившиеся волны, по-видимому, спровоцировали подвижки вдоль крупных тектонических границ вокруг Японии, создав обширное сейсмическое событие, которое долгие годы оставалось незамеченным. Это открытие помогает объяснить загадочный сигнал, зафиксированный обширной сетью GPS-станций Японии вскоре после землетрясения.
Станции по всей стране зарегистрировали внезапное смещение на восток практически в одно и то же время, хотя никакого известного афтершока в тот момент не происходило. Землетрясение Тохоку-Оки 2011 года входит в число самых мощных за всю историю наблюдений.
Вместе с вызванным им цунами, бедствие унесло около 20 000 жизней и предоставило один из самых полных наборов данных о землетрясениях. Однако спустя годы один фрагмент данных продолжал ставить ученых в тупик. GPS-станции зафиксировали синхронизированное движение на восток по всей Японии, которое не соответствовало ни одной известной афтершоковой активности.
Сунён Пак, геофизик из Чикагского университета и ведущий автор исследования, отметила, что обычно подобное смещение наблюдается при реальном землетрясении, но в данном случае известных афтершоков не было, что вызвало огромное любопытство. Пак и ее коллеги исключили несколько возможных объяснений, включая подводный оползень и медленное движение разлома.
В итоге они пришли к выводу, что сейсмическая энергия от исходного толчка проникла глубоко в недра Земли, ударилась о внешнее ядро и отразилась обратно к коре. Когда волны вернулись, они спровоцировали дополнительную подвижку по границам плит, окружающим Японию. Исследователи полагают, что интенсивные сотрясения от основного землетрясения могли ослабить эти разломы, сделав их более восприимчивыми к последующим движениям.
Вновь признанное событие протянулось примерно на 3000 километров, что, по словам исследователей, делает его самым обширным сейсмическим событием из когда-либо зарегистрированных. По оценкам команды, оно высвободило энергию, сравнимую с землетрясением магнитудой 7,5. Это событие затронуло множество крупных границ плит, включая границу Тихоокеанской и Охотской плит, а также границу Филиппинского моря и Евразийской плиты.
Ученым давно известно, что сейсмические волны могут проходить сквозь Землю и отражаться от глубоких внутренних структур. Однако это первый задокументированный случай, когда эти отраженные волны, по-видимому, спровоцировали тектоническую подвижку вблизи поверхности.
Пак подчеркивает поразительность этого факта, отмечая, что это беспрецедентный по длине и площади случай для сейсмического события, а также ранее не признанный источник сейсмической опасности. Это открытие может повлиять на то, как исследователи рассматривают сильные землетрясения и их долгосрочные последствия.
Пак отметила, что это указывает на то, что крупные землетрясения могут влиять на разлом даже после того, как основная тряска закончилась. Исследователи подчеркивают, что это открытие высвечивает, как много еще остается неизвестным о поведении сильных землетрясений и сложных взаимодействиях между сейсмическими волнами и тектоническими плитами.
Исследование в журнале Science.