Сейсмическая волна вызвала смещение тектонических плит
Когда в 2011 году у берегов Японии произошло землетрясение магнитудой 9.0, по крайней мере, одна волна прошла 2900 километров до границы между мантией Земли и жидким внешним ядром, отразилась обратно на поверхность и, согласно новому анализу данных, сдвинула Японию на восток на 5–6 миллиметров.
Фото: Koichiri Tezuka/ZUMAPRESS.com/Global Look Press
Группа сейсмологов выяснила, что возвращающаяся волна могла подействовать как лёгкий толчок на уже напряжённые разломы, вызвав небольшое движение вдоль границы плит, и если их интерпретация верна, это первый известный пример сдвига разлома, вызванного волной, отражённой от ядра Земли.
Согласно новому анализу данных о землетрясениях по всей Японии, произошло нечто такое, чего учёные никогда раньше не выявляли. Наблюдения с помощью GPS во время землетрясения показали, что некоторые районы Японии сместились на восток на 5–6 миллиметров, и отражённая волна, по мнению группы исследователей, возглавляемой сейсмологом Суньенгом Парком, подтолкнула Японию на восток.
Поясним: землетрясения относятся к числу самых разрушительных стихийных бедствий, а землетрясение в Тохоку, вызвавшее цунами и катастрофу на АЭС «Фукусима-Дайити», было одним из самых мощных, когда-либо зарегистрированных. Произошло оно, когда Тихоокеанская плита внезапно подвинулась под плиту, на которой находится северная Япония, вызвав разрушительное цунами и сейсмические волны, прокатившиеся по планете.
Землетрясение в Тохоку остаётся одним из наиболее тщательно изученных природных катаклизмов в истории. Учёные всё ещё изучают результаты наблюдений в поисках подсказок о том, как происходят крупные землетрясения и что происходит после них. Событие было настолько масштабным, что вызвало необычайно чёткий сигнал ScS в японской системе GNSS Earth Observation Network (GEONET), что означает сдвиговую волну, которая отражается от границы ядро-мантия и возвращается в виде другой сдвиговой волны. Амплитуда этой волны ScS была настолько велика, что её можно было обнаружить даже в Китае.
Исследователи изучали этот сигнал, чтобы понять, что он может рассказать нам о самом землетрясении, и тут они заметили кое-что странное. Дело в том, что ожидается, что после прохождения сейсмической волны земля вернётся в исходное положение, однако некоторые станции GPS в Японии, по-видимому, немного сдвинулись на восток по сравнению со своими исходными позициями. Очевидное объяснение — сбой при обработке данных, но, когда исследователи попытались внести коррективы, сдвиг сохранился, и его нельзя было легко объяснить другими причинами, такими как крупный подводный оползень или известный разлом главного толчка.
Более того, очевидный сдвиг произошёл как раз в тот момент, когда волна вернулась в Японию после своего путешествия к границе ядра и мантии и обратно, и это навело учёных на мысль, что они видят нечто новое, поэтому они приступили к моделированию, чтобы попытаться определить процесс, который мог бы воспроизвести наблюдаемый сигнал.
Одна из их моделей лучше других соответствовала данным наблюдений: в ней возвращающаяся сдвиговая волна вызвала широкий импульс смещения разлома на границе раздела двух тектонических плит — не крупный разрыв, а едва заметный на большой площади.
Американские исследователи полагают, что возвращающаяся волна подействовала как лёгкий толчок, нанесённый по разломам, которые и без того испытывали огромное напряжение в результате главного землетрясения в Тохоку, и хотя волна ScS была намного слабее, чем первоначальное сотрясение, она достигла большей части Японии почти в одно и то же время. По их мнению, этого синхронизированного импульса могло быть достаточно, чтобы вызвать небольшое движение вдоль и без того напряжённых границ плит.
Предполагаемое событие было на удивление масштабным в одном смысле и незначительным в другом. По оценкам исследователей, при нём высвободилось примерно столько же энергии, сколько при землетрясении магнитудой 7,5, но вместо того, чтобы произойти в виде единичного разрыва, движение распространилось на обширный участок границы плиты. Это привело к смещению всего на миллиметры или сантиметры и незначительному дополнительному сотрясению.
По мнению исследователей, если эта интерпретация верна, то это был бы первый известный пример сдвига разлома, вызванного сейсмической волной, отражённой от границы ядра-мантии.
Свежие комментарии