Землетрясение, «поставившее на уши» всю планету, считается пятым (по другим данным, шестым или даже седьмым) по силе катаклизмом, зафиксированным в письменной истории человечества. И, да, прежде (то есть с конца 1800-х годов, уточняет Геологическая служба США) Япония ничего страшнее не знала.
Землетрясение произошло 11.03.2011 в пятницу примерно в 130 км от восточного побережья Японии, магнитудой около 9 по шкале Рихтера. Эпицентр находился в 373 км северо-восточнее Токио, его очаг залегал на глубине 24 км. Катаклизм вызвал мощное цунами и последующие вторичные толчки, исчисляемые тысячами.
Смытые цунами автомобили и самолёты на территории аэропорта города Сендай (фото AP / Kyodo News).
Помимо человеческих жертв и многочисленных разрушений, последствием катастрофы стало появление разлома протяжённостью около 400 км, рассказывает специалист по теоретической физике Городского колледжа Нью-Йорка Мичио Каку.
Образование складок привело к ускорению вращения Земли, в результате чего сутки стали короче на 1,6 микросекунды. Этот феномен, по словам физика, можно сравнить с кружащимся танцором или фигуристом, который ускорится, если сложит руки на груди. Но проверить сокращение суток на практике не получиться, потому что оно слишком незначительно.
Кроме того, сдвиг земной коры сместил ось планеты — по разным подсчётам, на 10–15 см. Подобное уже происходило недавно: к примеру, прошлогоднее землетрясение в Чили сдвинуло ось вращения на 8 см, а аналогичное происшествие в Индийском океане, случившееся в 2004 году, — на 6 см.
Г-н Каку отмечает, что в теории о причинах наступления ледниковых эпох господствующим является представление о том, что похолодание связано с серией крошечных сдвигов земной оси. Правда, точно оценить, как именно конкретное масштабное землетрясение повлияет на понижение температуры, невозможно.
Многие вспомнили, что аналогичным образом, перекосившись и ускорившись, Земля отреагировала и на кошмарное землетрясения 2004 года на Суматре, которое сопровождалось разрушительными цунами.
Еще тогда - 7 лет назад - как в воду глядел директор Гидрометцентра РФ Роман Вильфанд, который сразу после катастрофы сказал: "сложение тектонических плит может уменьшить диаметр земного шара, что приведет к ускорению вращения земли вокруг собственной оси". Далее, по словам, Вильфанда, такое явление может привести к уменьшению времени суток на несколько миллисекунд.
Как известно ученым, каждое крупное землетрясение влияет на вращение Земли вокруг своей оси. Смещения земной коры могут в итоге привести к сокращению или увеличению суток, правда, на доли секунды.
"Сегодняшнее землетрясение слабее того, что было на Суматре. Но оно произошло на такой широте, что был достигнут наибольший эффект", - цитирует РИА "Новости" сотрудника Национального института астрофизики и вулканологии Италии Джузеппе Бьянко. Согласно подсчетам итальянских специалистов, земная ось сдвинулась на десять сантиметров. Сильнее на вращение Земли повлияло только Великое Чилийское землетрясение 1960 года. Это произошло потому, что Чили расположена дальше от экватора.
Сейчас ось вращения Земли наклонена на 23 градуса 27 минут относительно её орбитальной плоскости. Что, собственно, и вызывает сезонные изменения на поверхности нашей планеты. Но отнюдь не исключено, что наклон был всегда. Или всегда был таким. Вполне вероятно, что он - нынешний - порожден процессами в недрах. За миллионы лет перекосы в ничтожные доли угловых секунд могли сложится в 20 с лишним градусов.
Комментарии и прогнозы специалистов
(Элис Уолкер, сейсмолог из Британской геологической службы в Эдинбурге, которая отслеживает сейсмическую активность в мире, Брайана Этвотера из геологической службы США, российские специалисты.)
Что это было за землетрясение?
Оно произошло в так называемой 'зоне субдукции' (где одна плита двигается под другой). Его можно отнести к категории 'взбросовых' землетрясений, то есть, земля взбрасывалась вверх, деформируя морское дно. Этот сдвиг дна породил большую волну - цунами.
Стало ли оно неожиданностью для ученых?
И да и нет. Сейсмологи заявили, что оно было сильней, чем они считали возможным в этой части мира. "Мы считали, что его сила не превысит 8.5 магнитуд", - сказала Сюзан Хоуг из геологической службы США в Пасадене, Калифорния. То, что произошло, по своей разрушительной силе превысило наши прогнозы в три раза.
Вы хотите сказать, что не было вообще никаких признаков надвигающейся катастрофы?
Брайан Этвотер из геологической службы США в Сиэтле, рассказал, что спутниковые снимки, которые делались начиная с 90-х годов, показали, что берег Японии сдвигался внутрь страны со скоростью около 7.6 метров в столетие, что служит индикатором нарастания энергии в застрявших тектонических плитах.
"Это как деньги на счету в банке - то же самое и с возникновением землетрясения", - сказал он. "Чем больше времени проходит, тем больше накапливается на счету денег. Этот разлом уже довольно давно не тратил ни на что свою энергию".
Стоит ли ожидать больше землетрясений?
В этом регионе все еще происходят землетрясения, в том числе 10 в течении часа после самого крупного. Некоторые ученые считают, что это может быть довольно опасно и несет потенциальную опасность возникновения осложнений.
Часто можно наблюдать увеличение сейсмической активности после крупных землетрясений. Частично, это происходит потому, что Земля начинает раскачиваться после крупных колебаний, подобно тому, как дрожит гонг, по которому ударил музыкант. Такие вибрации, могут изменять распределение нагрузок в местах разломов.
Но нет оснований полагать, что это землетрясение вызовет серию других катастрофических природных катаклизмов по всему миру. Может возникнуть впечатление, что большие землетрясения приходят группами, но это всего лишь совпадение.
Магнитные бури и землетрясения прямо связаны?
И 11 марта, и при прошлогоднем землетрясении в Чили эти явления почти совпали. Последняя мощная вспышка на Солнце была зафиксирована как раз 10 марта. Магнитные бури и землетрясения совпадают по времени примерно в 45-50% случаев. Об этом напомнил заведующий лабораторией сейсмического мониторинга Института геоэкологии РАН Александр Жигалин.
Магнитное поле Земли меняется постоянно, что ведет к изменениям в литосфере. Горные породы сжимаются и растягиваются. Так возникает "пьезоэлектрический эффект": достаточно и небольших механических сдвигов горных пород, чтобы началось давно вызревавшее землетрясение, поясняет Жигалин.
Магнитные бури могут повлиять на число сейсмических явлений, не исключает Алексей Завьялов, но в то же время добавляет, что говорить о влиянии бурь на силу землетрясений не совсем корректно.
Изменит ли это точку зрения ученых на землетрясения в этой части мира?
Уже изменило. Мы расширили список мест, где существует потенциальная опасность возникновения землетрясений с магнитудой в 9 баллов.
Землетрясение 1995 года в Японии унесло жизни более 6 тысяч человек. Оно было таким же большим, как и это?
Оно даже близко не было таким большим. Его магнитуда составляла 6.9, а зона поражения была в 100 раз меньше, по сравнению с этим землетрясением. Высокая смертность объясняется тем, что оно подошло близко к городу Кобе.
В катастрофе виновата не только природа?
В японской трагедии косвенно виноваты строительные корпорации, считает профессор кафедры геоморфологии и палеогеографии географического факультета МГУ Андрей Лукашов.
В Японии долгое время строились здания, устойчивые к землетрясениям интенсивностью максимум 7 баллов по шкале Рихтера. Часть атомных электростанций построена по этим нормам. "Предел возможностей сейсмичности был занижен", - подчеркивает Лукашов. Возведение зданий с большей сейсмоустойчивостью обходится дорого.
"В этом прибрежном районе Японии нельзя строить ничего капитального", - продолжает эксперт. Во всех солидных справочниках указано, что "побережье может подвергнуться цунами высотой 10 метров". Такие цунами случаются раз в 50-100 лет, скорость волны при этом составляет 200 м/с (такие волны пересекают Тихий океан за 10-20 часов). Поэтому больше всего в этот раз Япония пострадала от цунами.
Как сказал директор Института морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения РАН Борис Левин, по японскому побережью еще около 200 лет назад расставили стелы с предупреждением: "Помни о землетрясениях… Помни о цунами. Увидев цунами, убегай в сопки". Но строительные корпорации и проектировщики порой "забывают" старые советы и ставят под угрозу множество людей, заключает эксперт.
Без паники, пожалуйста!
- Земная ось находится в постоянном движении, - говорит Сергей Тихоцкий, кандидат физико-математических наук, ученый секретарь Института физики Земли Российской академии наук (ИФЗ РАН). - Она колеблется, реагируя не только на процессы в недрах, но и на перемещения воздушных масс, на океанские течения. Это считается нормальным и ни на что не влияет.
- Тем не менее ученые, в том числе и из НАСА, регулярно сообщают про то, что "ось перекосило". Зачем?
- Это интересная научная задача, которой заняты множество ученых по всему миру. Решая ее, можно сделать выводы об устройстве Земли.
- Земля может опрокинуться от постоянных катаклизмов в недрах?
- Нет, конечно. Землетрясения происходят в разных местах. Стало быть и ось, если и смещается, то в разные - случайные - стороны. Сантиметры не обязательно суммируются.
Прогнозы:
При землетрясениях, подобных японскому, быстро меняется рельеф земной поверхности. Обычная скорость изменения рельефа - не более 1-2 см в год. В Японии же образовался уступ длиной примерно в 500 км, амплитуда смещения составила 10 метров, а такие сдвиги обычно провоцируют изменения больших поверхностей (замдиректора Института физики Земли РАН Евгений Рогожин).
Смещение 1,5-2,5 м распространилось на десятки километров от очага землетрясения, японское побережье "снизилось". Точные цифры пока называть рано, говорят сейсмологи.
А вот один пример последствий многочисленных землетрясений, спровоцировавших тектонические сдвиги. Когда-то малая дуга Курильского архипелага, по мнению ученых, состояла из надземных островов. В результате тектонических движений она утонула и превратилась в подводный хребет Витязя.
За ось Земли можно не волноваться: ее отклонение на 10-20 см, отмеченное геофизиками Италии и американским космическим агентством NASA после землетрясения в Японии 11 марта, не столь значимо. В норме ось может "гулять" на 3-10 метров. Гораздо тревожнее другое: региону грозят новые подземные толчки, предупредили сейсмологи на пресс-конференции "Землетрясение и цунами в Японии" в РИА Новости.
Точную локализацию и силу новых подземных ударов определить пока трудно, говорят ученые. Грядущее землетрясение, по логике, должно быть слабее, чем землетрясение 11 марта с магнитудой 8,9, которое, по словам вице-президента Европейской сейсмологической комиссии Алексея Завьялова, уже вошло в пятерку сильнейших за всю историю наблюдения с 1900 года.
Но сама неизбежность новых землетрясений для сейсмологов очевидна. Ни основной, самый сильный толчок 11 марта, ни последующие афтершоки (англ. after-shock), которых насчитывалось до 400, полностью не разрядили подземную энергию. Значит, придется ждать новых содроганий земли. "Афтершоки будут продолжаться долго", - прогнозирует эксперт по цунами Океанографической комиссии ЮНЕСКО Питер Колтерманн. Период этих тревожных ожиданий, по разным оценкам, - год-полтора.
