11. dubna 2012 na pobřeží Sumatranu otřáslo zemětřesení o velikosti 8, 6 stupně v Indickém oceánu. Jen o den později - ve vzdálenosti 6 900 km - seismologové detekovali skupinu menších temblorů chrastících na východním pobřeží Japonska.
Ale to nebylo žádné otřesy, ty menší rumblings, které se obvykle vyskytují v důsledku silné seismické události. Podle týmu vědců z Los Alamos National Laboratories však obě otřesy mohou stále souviset.
K zemětřesením dochází, když se kousky zemské kůry proklouznou, protáhnou nebo stlačí. Kontaktní místa se nazývají chyby (v zásadě trhliny). Stres roste a je nakonec uvolněn, což má za následek náhlý pohyb. Po zemětřesení může zasažená oblast samozřejmě zažít otřesy. Například zemětřesení Tohoku v roce 2011 posunulo části ostrova Honšú o celých 13 stop blíže k USA
Podle výzkumu zveřejněného dnes v časopise Science Advances mohou velké zemětřesení vyrazit i menší na vzdálenou část zeměkoule změnou způsobu, jakým rock reaguje na stres.
„Při jakékoli poruše máte vše od zlomeného kamene po zrnitý materiál, “ říká Andrew A. Delorey, geofyzik z Los Alamos National Laboratories, který vedl nedávnou studii. "Když to zatřesete, změní se způsob přenosu síly."
To, zda vzdálené zemětřesení způsobí další vadu způsobenou zemětřesením v Indickém oceánu v Japonsku, závisí na řadě faktorů: Množství aktivity, která již nastala, stres, který porucha již vydržela, a druh materiálu v samotné chybě. .
Zemětřesení a poruchy přicházejí v několika variantách. Na hranicích mezi deskami vznikají chyby chvění, protože desky se ne vždy hladce proklouzávají. V Kalifornii a Indickém oceánu u Sumatry se desky k sobě klouže boční; Toto je známo jako chyba prokluzu. V Japonsku je tichomořská deska poháněna pod tím, který nese hlavní ostrovy, a tato hranice je chyba konvergentního typu.
Oblast, kterou Delorey studoval, sestává z tzv. „Normálních“ poruch, což jsou oblasti, ve kterých se kůra natahuje a láme, a obě strany chyby se vůči sobě navzájem pohybují nahoru a dolů.
Zemětřesení posílá seismické vlny okolní horninou a tyto vlny mohou cestovat a dělat velké vzdálenosti. (Toto je jeden z důvodů, proč seismické detektory mohou vyzkoušet testy zemětřesení i jaderných zbraní, i když jsou velmi daleko). Studie Los Alamos předpokládá, že tyto vlny strhávají skály v oblastech bezprostředně kolem poruch, stejně jako chyby samotné, mění způsob, jakým materiál v poruše reaguje na stres.
Dobrá analogie je hromada štěrku: V závislosti na jeho počátečním tvaru se forma, kterou po otřesu zatřese, bude lišit a spolu s tím způsob, jakým přenáší sílu, říká Delorey.
Pokud v oblasti s poruchami došlo k nedávné seismické aktivitě, mohou být tyto poruchy velmi rychle vystaveny většímu stresu - to se stalo v Japonsku. Další seismická vlna je může posunout přes vrchol tak, aby sklouzly a způsobily sekundární zemětřesení.
V tomto případě seismická vlna způsobená zemětřesením v Indickém oceánu zasáhla již vystresovanou skálu Japonska, která zažila zemětřesení Tohoku o 9, 0 velikosti jen rok předtím.
Ve studii se Deloreyův tým zabýval dvěma malými zemětřeseními, ke kterým došlo těsně u východního pobřeží Japonska 30 a 50 hodin po zemětřesení v Indickém oceánu. Samotní klanové byli relativně mírní, 5, 5 a 5, 7, v tomto pořadí - lidé na pobřeží by si jich nevšimli.
K otřesům došlo v řadě, jeden po druhém, popisující cestu, která vedla přímo zpět do epicentra zemětřesení v Indickém oceánu. Ale šance byly proti tomuto vzoru, s pravděpodobností pouze 1 z 358, že by se náhodou stalo podle studie.
Tým také zjistil, že seismická aktivita v této oblasti obecně vykázala prudký nárůst těsně po zemětřesení v Indickém oceánu, které se zastavilo po několika dnech. Delorey poznamenává, že náhodou studoval oblast poblíž Japonska, protože tam je seismické monitorování výjimečně dobré, ale pokud je jeho hypotéza správná, totéž by se objevilo jinde na světě.
Deloreyova studie není poprvé, kdy někdo teoretizoval velké otřesy způsobující menší kaskádové, ale nikdy se přímo neměřilo.
To neznamená, že zemětřesení na Sumatře - nebo kdekoli jinde - by nutně způsobilo problémy například obyvatelům Kalifornie, ani to neznamená, že vzdálené zemětřesení vždy způsobí menší jinde. Změny poruch také nejsou trvalé. Poruchy mohou obnovit sílu a odolnost proti skluzu po týdnech nebo měsících. Nevyvolává to ani větší náchylnost k otřesům, vysvětluje Delorey. "Záleží na vlastnostech materiálu."
Skutečným přínosem toho, že se to stane, je poznání struktury chyb. Velké seismické vlny se mohou chovat jako radary - studiem toho, co se s nimi děje před a poté, co spustily zemětřesení jinde, je možné jasněji vidět strukturu poruchového systému. „Pokud vidíme spouštěné otřesy, můžeme se dozvědět něco o stresech způsobených touto chybou, “ říká Delorey. „Opravdu nemáme dobrou manipulaci s časovými změnami v reakci na seismická nebezpečí. Tyto [studie] nás mohou trochu přiblížit.“
