«Невидимое» землетрясение спровоцировало мощнейшее цунами: почему ученые его не увидели
В августе 2021 года огромное цунами обрушилось на Северную Атлантику, Тихий и Индийский океаны. Это был первый раз, когда цунами было зарегистрировано в трех разных океанах после катастрофического землетрясения в Индийском океане в 2004 году; в то время ученые думали, что это было вызвано землетрясением магнитудой 7,5, обнаруженным недалеко от Южных Сандвичевых островов (британская территория в южной части Атлантического океана).
Но не все было так, как казалось. Ученые были сбиты с толку, выяснив, что предполагаемый эпицентр землетрясения находился на глубине 47 км ниже дна океана, что слишком глубоко, чтобы вызвать цунами. Также оказалось, что разрыв тектонической плиты, породивший его, находился на глубине почти 400 км — такой разрыв должен был вызвать гораздо более сильное землетрясение.
Новое исследование, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters, показало, что землетрясение на самом деле было последовательностью пяти субземлетрясений, разделенных во времени всего лишь минутами. И третье из этих мини-землетрясений — более мелкое, «невидимое» землетрясение, скрытое в данных и пропущенное системами мониторинга в то время, — было землетрясением магнитудой 8,2, которое и вызвало цунами.
«Третье событие особенное, потому что оно было огромным и при этом очень тихим», — заявил сейсмолог из Калифорнийского технологического института Чжэ Цзя. «В данных, которые мы обычно рассматриваем [для мониторинга землетрясений], оно было почти незаметно».
Исследователи смогли извлечь сигнал третьего землетрясения из клубка сейсмических волн, разбив данные на более длинные 500-секундные фрагменты и используя алгоритм для выделения его составных частей. Только тогда проявилось 200-секундное землетрясение, которое, по словам Цзя, составило 70% энергии, высвобождаемой во время всего события. Скрытое землетрясение, разорвавшее границу между двумя плитами длиной 200 км, произошло всего в 15 км под поверхностью Земли — идеальная глубина для возникновения цунами.
Исследователи говорят, что землетрясение осталось скрытым, потому что оно было гибридом двух типов океанских землетрясений: типа «глубокого разрыва», который возникает в результате внезапного сдвига плит, и «медленного цунамигенного сдвига», коггда тектонически плиты могут тереться друг об друга неделями. Медленные землетрясения могут высвобождать столько же тектонической энергии, как и землетрясения большей магнитуды, но их темп, а также тот факт, что они не вызывают выраженных сейсмических сотрясений, часто затрудняют их обнаружение.
Фактически, большинство систем предупреждения о землетрясениях и цунами, как правило, сосредоточены на отслеживании коротких и средних периодов сейсмологических волн, оставляя волны с более длинными периодами, которые все еще способны генерировать опасные для жизни цунами, скрытыми внутри данных. Исследователи хотят изменить это и поставили перед собой долгосрочную цель разработать систему, которая может автоматически обнаруживать и предупреждать прибрежные районы о более сложных землетрясениях, вызывающих цунами, во многом так же, как существующие системы делают для более простых землетрясений.