Intian valtameressä 8, 6: n voimakkuuden maanjäristys ravisutti Sumatranin rannikkoa 11. huhtikuuta 2012. Vain päivää myöhemmin - 6 900 km: n päässä - 3900 mailin päässä, seismologit havaitsivat joukon pienempiä potkureita, jotka räpyttivät Japanin itärannikkoa.
Mutta tämä ei ollut jälkijäristystä, niitä pienempiä jyrsijöitä, joita tapahtuu yleensä voimakkaan seismisen tapahtuman seurauksena. Silti molemmat järistykset voivat silti olla yhteydessä toisiinsa, väittää tutkijaryhmä Los Alamosin kansallisista laboratorioista.
Maanjäristykset tapahtuvat, kun maapallonkuoren pala liukuu toistensa päälle, venytetään tai puristetaan. Kosketuskohtia kutsutaan vikoiksi (olennaisesti halkeamiksi). Stressi kasvaa ja lopulta vapautuu, mikä johtaa äkilliseen liikkeeseen. Maanjäristyksen jälkeen alueelle voi tietysti kokea jälkijäristyksiä. Esimerkiksi vuoden 2011 Tohoku-maanjäristys muutti Honshun saaren osia täysi 13 jalkaa lähemmäksi Yhdysvaltoja
Science Advances -lehdessä tänään julkaistun tutkimuksen mukaan suuret järistykset voivat myös johtaa pienempiin maapallon kaukaiseen osaan muuttamalla tapaa, jolla kallio reagoi stressiin.
"Missä tahansa syyssä sinulla on kaikkea murtuneesta kivestä rakeiseen materiaaliin", sanoo äskettäistä tutkimusta johtanut Los Alamosin kansallisten laboratorioiden geofyysikko Andrew A. Delorey. "Kun ravistat sitä, tapa, jolla voima siirtyy sen läpi, muuttuu."
Se, aiheuttaako kaukainen suuri maanjäristys toisen vian, kuten Intian valtameren järistys Japanissa, riippuu monista tekijöistä: Jo tapahtuneen toiminnan määrä, stressivika on jo kestänyt ja millainen materiaali itse vikalla on .
Maanjäristyksiä ja vikoja on monenlaisia. Levyjen välisillä rajoilla viat aiheuttavat järistyksiä, koska levyt eivät aina liuku tasaisesti toistensa kanssa. Kaliforniassa ja Intian valtameressä Sumatran edustalla levyt liukuvat toisiaan vasten sivusuunnassa; tätä kutsutaan lakko-liikavikaksi. Japanissa Tyynenmeren levyä ajaa sen pääsaaret kantavan alla, ja tämä raja on konvergenttityyppinen vika.
Deloreyn tutkittu alue koostuu ns. "Normaaleista" vikoista, jotka ovat alueita, joissa kuori venyy ja murtuu, ja vian molemmat puolet liikkuvat ylös ja alas toisiinsa nähden.
Maanjäristys lähettää seismiset aallot ympäröivän kallion läpi, ja nämä aallot voivat kuljettaa suuria matkoja. (Tästä syystä seismiset ilmaisimet voivat ottaa vastaan sekä maanjäristyksiä että ydinasetestejä, vaikka ne olisivat hyvin kaukana). Los Alamosin tutkimuksen mukaan nämä aallot räjäyttävät kiviä heti vikojen ympärillä olevilla alueilla, samoin kuin viat itse, muuttavat tapaa, jolla vikamateriaali reagoi stressiin.
Hyvä analogia on sorakasa: Alkuperäisestä muodostaan riippuen muoto, jonka se ravistamisen jälkeen tulee, eroaa ja sen kanssa tapa, jolla se siirtää voimaa, Delorey sanoo.
Jos alueella on viime aikoina ollut paljon seismisiä toimia, joissa on vikoja, nämä viat voivat joutua nopeasti lisää stressiin - näin tapahtui Japanissa. Ylimääräinen seisminen aalto voi työntää ne yläosan päälle niin, että ne luistavat aiheuttaen toissijaisen maanjäristyksen.
Tässä tapauksessa Intian valtameren maanjäristyksen aiheuttama seisminen aalto osui Japanin jo stressaantuneeseen kallioon, joka oli kokenut 9, 0-voimakkuuden Tohoku-järistyksen vain vuotta aiemmin.
Tutkimuksessa Deloreyn joukkue tarkasteli kahta pientä maanjäristystä, jotka tapahtuivat aivan Japanin itärannikon tuntumassa 30 ja 50 tuntia Intian valtameren järistyksen jälkeen. Itse valaisimet olivat suhteellisen lieviä, voimakkuus 5, 5 ja 5, 7 - rannassa olevat ihmiset eivät olisi huomanneet niitä.
Järistykset tapahtuivat linjassa peräkkäin kuvaten polkua, joka johti takaisin takaisin Intian valtameren järistyskeskukseen. Mutta kertoimet olivat vastoin tätä mallia, sillä vain yhdellä 358: sta oli mahdollisuus, että ne tapahtuisivat sattumanvaraisesti tutkimuksen mukaan.
Ryhmä havaitsi myös, että alueen seisminen toiminta osoitti yleensä voimakasta nousua heti Intian valtameren järistyksen jälkeen, joka loppui usean päivän kuluttua. Delorey toteaa, että hän sattui tutkimaan Japanin lähellä olevaa aluetta, koska siellä esiintyvä seisminen seuranta on poikkeuksellisen hyvä, mutta jos hänen hypoteesinsa on oikea, sama asia näkyisi muualla maailmassa.
Deloreyn tutkimus ei ole ensimmäinen kerta, kun joku on teoretisoinut suuria järistyksiä, jotka aiheuttavat pienempiä asteikkoja, mutta sitä ei ole koskaan mitattu suoraan.
Tämä ei tarkoita, että järistys Sumatrassa - tai muualla - aiheuttaisi välttämättä ongelmia esimerkiksi Kalifornian asukkaille, eikä se tarkoita, että kaukainen järistys aiheuttaa aina pienempiä muualla. Muutokset vikoihin eivät myöskään ole pysyviä. Viat voivat palauttaa lujuutensa ja liukastumisenkestävyytensä viikkojen tai kuukausien jälkeen. Se ei edes tee alueelle alttiimpia ravistamiselle, Delorey selittää. "Se riippuu materiaalin ominaisuuksista."
Todellinen hyöty siitä, että tiedät tämän tapahtuvan, on vikojen rakenteen oppiminen. Suuret seismiset aallot voivat toimia kuin tutka - tutkimalla mitä tapahtuu heille ennen ja jälkeen, kun ne aiheuttavat maanjäristyksiä muualla, on mahdollista nähdä vikajärjestelmän rakenne selkeämmin. "Jos näemme laukaisevia järistyksiä, voimme oppia jotain vikapaineista", Delorey sanoo. "Meillä ei todellakaan ole hyvää käsittelyä ajallisissa muutoksissa vastauksena seismisiin vaaroihin. Nämä [tutkimukset] voivat saada meidät hiukan lähemmäksi."
