זזה מזרחה: התגלית המטורפת מאחורי רעידת האדמה ביפן

המדינה כולה זזה בבת אחת:רעידת האדמה המפלצתית בעוצמה 9 שהכתה באזור טוהוקו שביפן ב-11 במרץ 2011, זכורה כאסון לאומי בקנה מידה היסטורי. היא חוללה גלי צונאמי בגובה 40 מטרים, גרמה ליותר מ-18 אלף הרוגים והובילה לאסון הגרעיני החמור בפוקושימה. אולם כעת, מחקר פורץ דרך שפורסם בכתב העת המדעי היוקרתי Science, חושף תופעה גיאופיזית מדהימה וחסרת תקדים שהתרחשה דקות ספורות לאחר השבר הראשוני.

צוות חוקרים בינלאומי, בהובלת הגיאופיזיקאית פרופ' סוניון פארק מאוניברסיטת שיקגו, גילה כי כ-13 עד 15 דקות לאחר רעש האדמה העיקרי, כמעט כל הטריטוריה של יפן - לאורך רצועה גיאוגרפית עצומה של כ-3,000 קילומטרים - זזה בסנכרון מושלם בין חמישה לשישה מילימטרים לכיוון מזרח.

על רקע הרס הענק ותזוזות הקרקע המקומיות שלוו ברעידה (שהגיעו לעיתים למספר מטרים באזור קו השבר), תזוזה של חמישה מילימטרים נשמעת זניחה לחלוטין. אולם המדענים מדגישים כי הייחודיות הדרמטית של האירוע היא ההיקף והאופי הסינכרוני שלו. מדובר בפעם הראשונה בהיסטוריה שבה מתועד מהלך שבו מדינה שלמה עושה "צעד קטן" מזרחה בבת אחת, ללא עדות לרעידת אדמה עצמאית נוספת באותו הרגע.

אפקט הפינג-פונג

כדי להבין כיצד זזה מדינה שלמה, החוקרים ניתחו נתונים מאלפי תחנות סייסמיות ומערכות ניווט לווייניות ברמת דיוק גבוהה הפרוסות ביפן. בתחילה, הגיאולוגים חשבו שמדובר בשגיאת מדידה במכשירים, אך בדיקות מעמיקות חשפו את מנגנון הפעולה הנסתר: גלי "ScS".

הטלטלה הראשונית של רעידת האדמה הייתה כה עוצמתית, שהיא שיגרה גלי הדף סייסמיים שחדרו עמוק אל תוך מעטפת כדור הארץ, גמעו מרחק של כ-5,800 קילומטרים עד שפגעו ישירות בגלעין (הליבה החיצונית) של כדור הארץ - ונחבטו ממנו חזרה כמו כדור פינג-פונג אל פני השטח.

החזרת הגלים הזו נשאה אנרגיית עתק. בגלל שהגלים הללו נעו במסלול כמעט אנכי לחלוטין, הם פגעו בבת אחת ובאותו שבר שני בגבולות הלוחות הטקטוניים שעליהם יושב הארכיפלג היפני (הלוח הפסיפי, לוח אוחוצק, הלוח האירו-אסיאתי ואחרים). הזעזוע החוזר החליש זמנית את נקודות החיבור והחיכוך שבין הלוחות, מה שאיפשר להם לבצע תנועה חלקה ומתואמת מזרחה.

המדענים מעריכים שאם הייתה קיימת אז רשת חיישנים תת-ימית צפופה יותר, היה מתגלה כי התזוזה אף התרחבה לאזורים אוקיאניים נרחבים סביב יפן.

הגדרה מחדש של מפות הסיכונים

הגילוי אינו רק אנקדוטה מדעית, אלא הוא בעל השלכות דרמטיות על עולם הסייסמולוגיה וההערכות לאסונות טבע. עד כה, מודלים של חיזוי ומיפוי סיכונים גיאולוגיים לא לקחו בחשבון את היכולת של גלי הדף עמוקים החוזרים מהליבה לעוות את קרום כדור הארץ ולעורר תזוזות לוחות במרחקים כה עצומים דקות ארוכות לאחר סיום הרעידה הראשית.

החוקרים מדגישים כי המנגנון המורכב הזה מהווה "סוג חדש של סכנה סייסמית". המשמעות היא שרעידות אדמה מאסיביות מסוגלות לייצר שרשרת דפורמציות מושהות במרחקים אדירים, מה שמחייב גיאולוגים ברחבי העולם - ובמיוחד באזורים בעלי מאפיינים טקטוניים דומים ליפן - לחשב מסלול מחדש בכל הנוגע לחיזוי רעשי משנה והתנהגות שברים גיאולוגיים.