Kada je 2011. godine zemljotres magnitude 9,0 pogodio obalu Japana, njegovi seizmički valovi učinili su mnogo više od samog podrhtavanja tla.
Jedan od tih valova, kako se čini, doputovao je do Zemljine jezgre, odbio se nazad prema površini i pritom trajno pomjerio dijelove Japana nekoliko milimetara prema istoku, otkrili su naučnici u novoj studiji. Ovo je prvi put da je takav fenomen zabilježen.
Tajanstveno pomjeranje nakon razornog zemljotresa
Zemljotres u Tōhokuu 2011. godine bio je jedan od najjačih ikada zabilježenih i izazvao je katastrofalni cunami koji je doveo do nuklearne nesreće u Fukushimi. Dogodio se kada se Pacifička ploča naglo podvukla pod ploču na kojoj se nalazi sjeverni Japan, oslobađajući ogromnu količinu energije i šaljući seizmičke valove širom svijeta.
Zbog svoje razorne snage, ovaj zemljotres i danas je jedna od najdetaljnije proučavanih prirodnih katastrofa, a naučnici i dalje analiziraju ogromne količine podataka koje je proizveo.
Upravo su u tim podacima primijetili nešto neobično. GPS mjerenja iz vremena zemljotresa pokazala su da su se, nakon prolaska glavnih seizmičkih valova, dijelovi Japana pomjerili prema istoku za pet do šest milimetara.
Tragom vala koji se odbio od jezgre
Tim seizmologa predvođen Sunyoung Parkom sa Univerziteta u Chicagu vjeruje da je ovo pomjeranje izazvao seizmički val koji se vratio iz dubine Zemlje. Riječ je o takozvanom ScS valu, vrsti posmičnog vala (S) koji putuje kroz Zemljin plašt, odbija se od granice s tečnom vanjskom jezgrom (c) i vraća na površinu kao posmični val (S).
Događaj u Tōhokuu bio je toliko snažan da je proizveo neuobičajeno jasan ScS signal, zabilježen u japanskom sistemu za posmatranje Zemlje GEONET. Amplituda tog povratnog vala bila je toliko velika da je registrovana čak i u Kini.
Analizirajući podatke, istraživači su primijetili da se zagonetno pomjeranje Japana prema istoku dogodilo upravo u trenutku kada se ScS val vratio na površinu. Isprva su mislili da je riječ o grešci u obradi podataka, ali je pomjeranje ostalo vidljivo i nakon svih korekcija.
Također, nije se moglo objasniti drugim mogućim uzrocima, poput velikih podmorskih klizišta.
Suptilno klizanje s ogromnom energijom
Kako bi objasnili uočeni fenomen, naučnici su razvili računarske modele. Model koji se najbolje poklopio s podacima sugeriše da je povratni posmični val pokrenuo široko rasprostranjeno, ali vrlo blago klizanje duž rasjeda na spoju dvije tektonske ploče. Nije došlo do novog pucanja tla, već do sitnog pomjeranja na velikom području.
Istraživači smatraju da je povratni val djelovao kao nježan, ali istovremen podsticaj rasjedima koji su već bili pod ogromnim pritiskom nakon glavnog zemljotresa. Iako je ScS val bio znatno slabiji od prvobitnog udara, gotovo istovremeno je stigao do velikog dijela Japana.
Taj sinhronizovani impuls, tvrdi tim, bio je dovoljan da pokrene malu količinu pomjeranja duž već napregnutih granica ploča. Pomjeranje na dubinama od nekoliko milimetara do centimetara rezultiralo je promjenama od nekoliko milimetara na površini.
Iako je događaj bio vrlo suptilan, naučnici procjenjuju da je oslobodio ukupnu energiju jednaku zemljotresu magnitude 7,5.
Novo saznanje o seizmičkim opasnostima
Ako je ovo tumačenje tačno, radilo bi se o prvom poznatom slučaju da je seizmički val odbijen od Zemljine jezgre pokrenuo klizanje rasjeda. Za konačnu potvrdu vjerovatno će biti potrebna buduća posmatranja velikih zemljotresa, ali otkriće ukazuje na to da zemljotresi možda kriju složenije procese nego što se dosad pretpostavljalo.
„Ovo opažanje naglašava važnost uzimanja u obzir ovog do sada neprepoznatog izvora seizmičke opasnosti, odnosno mogućeg ponovnog aktiviranja područja glavnog udara i okolnih regija, čak i desetak minuta nakon glavnog zemljotresa“, naveli su istraživači u studiji.