Секрет крупнейшего землетрясения в Японии раскрыт: пришлось бурить на рекордной глубине в океане

Согласно новому исследованию команды из Австралийского национального университета, землетрясение, унесшее жизни десятков тысяч людей и приведшее к остановке АЭС Фукусима, было усилено мягким слоем скользкой глины, пишет IFLScience.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Толщина этого слоя, по словам ученых, составляет всего около 25-30 метров, а над ним находится значительно больше материала — команда пришла к выводу, что разрыв был ограничен лишь его частью. Авторы также считают, что их открытие в дальнейшем поможет подготовиться к таким событиям, а, возможно, однажды и предотвратить их.

Уже известно, что сильные землетрясения являются результатом скольжения тектонических плит друг относительно друга — давление накапливается, пока в один момент не высвободится в результате катастрофического события. Однако до сих пор оставалось много вопросов относительно того, почему одни землетрясения намного сильнее других.

Например, землетрясение 2011 года под Тихим океаном вызвало цунами и изменило будущее атомной энергетики. Оно также стало четвертым по мощности с тех пор, как ученые смогли измерять подобные явления.

В 2024 году геологи попытались найти ответ. Команда отправила буровое судно "Чикю" в воды над Японским желобом и извлекли образцы керна в месте соприкосновения тектонических плит, установив мировой рекорд Гиннеса по глубине научного океанического бурения. Отметим, что Китай утверждает, что его судно "Мэн Сян" способно бурить еще глубже, однако научных подтверждений все еще нет.

Последующий анализ извлеченных образцов показал, что разрыв произошел в слое глины на глубине почти 8000 метров ниже уровня моря, ад которым находились сотни метров породы и ила. Однако этот слой был на самом деле тоньше, чем смещение, вызванное землетрясением.

По словам соавтора исследования Рона Хакни, их с коллегами работа позволяет объяснить, почему землетрясение 2011 года было столь непохожим на то, что предсказывали модели ученых. В предыдущих крупных землетрясениях наибольшее смещение происходило там, где граница тектонических плит находилась на наибольшей глубине, и модели строились вокруг этого. Однако в этом случае наибольшее смещение произошло там, где столкновение плит было наименьшим.

Отметим, что бурение на границе плит было проведено в 2012 году, но лишь спустя десятилетие ученые посчитали, что не обладают достаточным количеством данных, а потому повторили экспедицию. Результаты указывают на то, что движение было сосредоточено там, где осадки с очень разными физическими свойствами расположены друг напротив друга. Глина состоит из отложений, образовавшихся на морском дне с позднего мелового периода до недавнего времени, вплоть до 20 миллионов лет назад.

Авторы считают, что эта информация в дальнейшем потенциально может помочь определить места, где землетрясения могут стать особенно опасными. Более того, считается, что большая часть ущерба от землетрясения 2011 года могла быть предотвращена, но правительства расходились во мнениях относительно необходимой высоты морских дамб.

По словам Хакни, богатая глиной грязь образовалась из микроскопических частиц, медленно оседавших на морском дне Тихого океана в течение длительного времени — считается, что этот процесс мог продолжаться более 130 лет.

Зона разлома образовалась в этом слабом слое глины, когда эти осадки медленно скользили под Японию, перемещаясь примерно на 10 сантиметров в год. Так как слабый слой глины находится между более прочными слоями породы выше и ниже, глина действовала как естественная "линия разрыва", которая привела к образованию разлома в этом слое глины.

Напряжение в зоне разлома накапливалось столетиями, а потому энергии для высвобождения было значительно больше, чем в местах, где землетрясения происходят чаще. Впрочем, само лишь это не способно объяснить масштаб землетрясения 2011 года. Считается, что слабость глины также имела значение, поскольку это означало меньшее сопротивление движению после разрыва.

Напомним, ранее мы писали о том, что ученые обнаружили под Японией гору, которая притягивает землетрясения.

Ранее Фокус писал о том, что 40 лет Японию сотрясали сильнейшие землетрясения: причину бедствий нашли глубоко в океане.