Отражение волн от ядра Земли после землетрясения 2011 года сместило Японию

Фото из открытых источников

Примерно через 15 минут после произошедшего 11 марта 2011 года землетрясения в Тохоку магнитудой 9 баллов почти вся Япония сместилась на полсантиметра к востоку. Это смещение стало результатом невероятно мощной сейсмической волны, которая прошла 5800 километров до ядра планеты, а затем отскочила обратно к поверхности. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале Science.

В контексте разрушений, вызванных землетрясением, включая локальные смещения земной поверхности на многие метра и 40-метровые волны цунами, которые привели к расплавлению трех реакторов на АЭС Фукусима-Дайичи, 5 миллиметров могут показаться незначительными.

Но это смещение произошло на расстоянии 3000 километров, что почти в семь раз больше длины основной линии разрыва землетрясения и больше любого когда-либо зарегистрированного смещения.

Что также делает этот случай необычным, так это время и характер смещения, говорит Сунён Пак из Чикагского университета. «Мы наблюдаем небольшой сдвиг на восток на 5 миллиметров, который происходит почти одновременно и имеет схожие размеры почти по всей Японии, без каких-либо обычных землетрясений в это же время».

Сдвиг был огромным не только по своему охвату с севера на юг, но и по ширине, охватывая всю Японию и даже океан.

«Это не просто узкий «край», — говорит Пак. — Сдвиг на восток распространяется, по крайней мере, по всей Японии, где у нас есть станции GPS. Если бы у нас были аналогичные по плотности приборы на морском дне, мы могли бы точнее сказать, насколько далеко от берега распространяется это движение, но на суше сдвиг наблюдается практически повсюду в Японии».

Проанализировав обширные данные GPS и сейсмические данные, записанные во время катастрофы, Пак и ее коллеги выяснили, как было вызвано такое феноменально масштабное движение и почему разрыв произошел через 15 минут после основного землетрясения.

Землетрясения часто порождают волны, которые распространяются глубоко в недра Земли и отражаются от ядра, но обычно к моменту достижения центра планеты и последующего подъема они значительно ослабевают.

В случае с землетрясением в Тохоку основной толчок был настолько сильным, что первоначальная волна, хотя и ослабла, оставалась достаточно мощной на обратном пути к поверхности, чтобы вызвать общенациональное землетрясение, поскольку четыре смежные тектонические плиты двигались синхронно.

«Мы считаем, что сильные толчки от первоначального землетрясения в Тохоку, возможно, уже ослабили границы плит, сделав их более восприимчивыми к смещению при прохождении отраженной от ядра волны», — говорит Пак.

Это событие демонстрирует наличие ранее нераспознанных механизмов разрушения, которые могут следовать за землетрясениями, говорит Пак. «Это показывает, что после сильного землетрясения нам также необходимо учитывать потенциальные сейсмические опасности, связанные с такими глубоко распространяющимися волнами, которые могут спровоцировать новые события на очень больших расстояниях».

Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы понять последствия такого рода движений для других частей мира с аналогичными разломами, говорит Робин Ли из Университета Кентербери в Новой Зеландии.

«Это показывает, что сильные землетрясения могут вызывать широкомасштабные, отложенные движения разломов через несколько минут и на гораздо больших территориях, чем ожидалось», — говорит Ли.