Hatalmas visszaverődő szeizmikus hullám mozdíthatta el Japánt

A 2011-es japán tóhokui rengés a valaha mért legerősebb földmozgások közé tartozott. Az esemény pusztító cunamit idézett elő, ami aztán elvezetett a fukusimai atomkatasztrófához. Egy új tanulmány alapján azonban hatásai ennél is mélyebbek voltak: a rengésből származó egyik szeizmikus hullám a földköpeny és a külső mag határáig jutott, majd visszaverődve példátlan jelenséget okozott – számol be a ScienceAlert.

A földrengés idején végzett GPS-mérések azt mutatták, hogy Japán egyes területei néhány milliméterrel kelet felé mozdultak el. A jelenséget sokáig mérési hibának vagy már ismert geológiai folyamatnak tulajdonították, ám Sunyoung Park, a Chicagói Egyetem munkatársa és kollégái most arra jutottak, hogy a háttérben egy visszaverődő szeizmikus hullám állhatott.

Az esemény során keletkezett úgynevezett ScS-hullám – amelynek neve két nyíróhullámra (S) és a mag-köpeny határra (c) utal – mintegy 2900 kilométert tett meg lefelé, elérte a köpeny és a folyékony külső mag találkozását, majd visszaverődött a felszín felé. Amikor visszaérkezett Japán alá, a műholdas helymeghatározó rendszer adatai alapján a felszín egyes pontjai maradandó, néhány milliméteres elmozdulást mutattak.

Példátlan geológiai jelenséget észlelhettek

A kutatók számítógépes modellezéssel arra jutottak, hogy a visszavert hullám egy hatalmas kiterjedésű, de rendkívül finom elcsúszást idézhetett elő a tektonikus lemezek határán. Nem újabb nagy földrengésről volt szó, hanem csupán milliméteres–centiméteres nagyságrendű mozgásról, amely azonban akkora területen zajlott, hogy a GPS-hálózat is érzékelni tudta.

A szakemberek úgy vélik, az ScS utolsó lökést adhatott egy már eleve rendkívül feszült állapotban lévő lemezhatárnak. Bár a hullám sokkal gyengébb volt, mint az eredeti rengés, szinte egyszerre érkezett meg Japán nagy részére, ami elegendő lehetett a további elmozduláshoz.

A becslések alapján az így felszabaduló teljes energia nagyjából egy 7,5-es magnitúdójú földrengésének felelt meg. A különbség az, hogy ez az energia nem egyetlen törésvonal mentén, hirtelen szabadult fel, hanem egy óriási területen oszlott el, ezért csak minimális mozgást és gyakorlatilag észrevehetetlen további rázkódást okozott.

Ha az eredmények beigazolódnak, ez lehet az első ismert példa arra, hogy a Föld magjáról visszaverődő szeizmikus hullám tektonikus elcsúszást váltott ki. A kutatás arra utal, hogy a nagy földrengések utóhatásai a vártnál jóval összetettebbek lehetnek.