Tutkimus: Vuoden 2011 Tohoku-järistys siirsi maanpintaa koko Japanissa

Vuoden 2011 Tohoku-Oki-maanjäristys saattoi synnyttää aiemmin tuntemattomaksi jääneen geologisen ilmiön: tutkimuksen mukaan järistyksen seismiset aallot kulkivat syvälle Maan sisuksiin, heijastuivat ytimen rajalta ja palasivat pintaan niin, että maanpinta siirtyi lähes samanaikaisesti eri puolilla Japania noin 15 minuuttia pääjäristyksen jälkeen.

GPS-aineisto paljasti oudon siirtymän

Chicagon yliopiston geofysiikan apulaisprofessori Sunyoung Park kollegoineen tarkasteli Tohoku-Oki-järistyksen jälkeisiä gps-mittauksia. Aineistosta löytyi yllättävä signaali: koko Japanin alueella havaittiin itään suuntautunut maanpinnan liike, jonka suuruus oli paikoin noin kuusi millimetriä.

Tutkijoiden mukaan havainto oli poikkeuksellinen, koska tällaiset äkilliset gps-signaalit yhdistetään yleensä uusiin maanjäristyksiin. Tässä tapauksessa liike ei kuitenkaan vastannut tunnettua järistystä. Erityisen hämmentävää oli se, että siirtymä näkyi käytännössä samanaikaisesti laajalla alueella ja useiden mannerlaattojen rajojen yli.

Tohoku-Oki-maanjäristys iski 11. maaliskuuta 2011 Tyynellämerellä Honshun saaren koillispuolella. Magnitudiltaan 9 järistys kesti noin kuusi minuuttia, synnytti tuhoisan tsunamin ja johti Fukushiman ydinvoimalaonnettomuuteen. Tsunami ja järistys vaativat yli 18 000 ihmisen hengen.

Selitys voi olla syvältä palannut seismien aalto

Tutkimuksessa todennäköiseksi selitykseksi esitetään niin sanottuja ScS-seismisiä aaltoja. Maanjäristykset tuottavat monenlaisia aaltoja: osa kulkee maan pinnalla ja aiheuttaa koetun tärinän, osa etenee syvälle vaippaan. ScS-aallot kulkevat kohti Maan ydintä, heijastuvat ytimen rajapinnasta ja palaavat takaisin pintaa kohti.

Tavallisesti tällaiset aallot menettävät matkansa aikana niin paljon energiaa, ettei niiden vaikutus näy maanpinnalla. Tohoku-Oki oli kuitenkin yksi voimakkaimmista koskaan mitatuista maanjäristyksistä, joten sen synnyttämät aallot saattoivat säilyttää poikkeuksellisen paljon energiaa. Tutkijoiden laskelmien mukaan kyseinen aalto kulki noin 5 800 kilometrin syvyyteen ennen paluutaan Japanin alueelle.

Havainto ei muuta arviota vuoden 2011 katastrofin välittömistä syistä, mutta se voi tarkentaa käsitystä siitä, miten erittäin suuret maanjäristykset vaikuttavat planeetan sisäosien kautta myös kauempana ja viiveellä maan pinnalla havaittaviin liikkeisiin.