Для жителей Японии 2024 год начался совсем не празднично — землетрясение на полуострове Ното в префектуре Исикава произошло днем 1 января и стало самым смертоносным за последние 13 лет. Погибли 339 человек, трое пропали без вести, еще 1300 пострадали, а 156 тысяч строений были повреждены или разрушены. Подробный анализ сейсмических данных позволил установить, что это событие оказалось примечательно не только своей трагичностью, но и с научной точки зрения: оно стало редким примером землетрясений с двумя эпицентрами (и, соответственно, с двумя гипоцентрами).
Землетрясения происходят из-за того, что огромные массы пород в земной коре не статичны, а постоянно медленно перемещаются. Причины этого движения могут быть разными. Главное, что рано или поздно одна такая масса оказывается движущейся чуть быстрее или в ином направлении, чем соседняя, — так возникает разлом. Само это событие уже может быть источником мощного землетрясения.
Но разлом не сплошная гладкая трещина: он неровный, «шероховатый». Когда камни с одной его стороны зацепляются за находящиеся напротив, движение замедляется или вовсе останавливается. Если оно возобновляется, и «зацепление» разрушается, происходит землетрясение, которое может быть самой разной силы.
Гораздо опаснее, когда в разломе возникает так называемый барьер, своеобразный мостик из особо прочных пород, сдерживающих взаимное движение по обе стороны разлома. В таких шероховатостях накапливается колоссальное количество энергии. Ровно так же, как веточка, если ее начать сгибать, держа за два конца, барьер в какой-то момент не выдерживает и ломается, высвобождая всю эту энергию. Происходит очень мощное землетрясение.
Япония славится своей продвинутой системой мониторинга сейсмических событий — о землетрясении на полуострове Ното в 2024 году получилось собрать невероятно подробные данные. Их проанализировали ученые из Франции, Японии, Китая и США. В результате удалось установить, что же именно произошло на глубине более 10 километров в тот роковой понедельник под ногами жителей Страны восходящего солнца.
Новогоднему землетрясению 2024 года магнитудой 7,5 предшествовала серия (рой) меньших, продолжавшаяся с декабря 2020-го. Среди них были как мощные (магнитудой до 6,5), так и почти незаметные без сейсмометра. Судя по всему, все они были недостаточны, чтобы разрушить барьер в разломе на глубине 10-16 километров. Вполне возможно, что эта серия продолжалась бы и дальше без столь мощных всплесков.
Однако 1 января два меньших землетрясения произошли почти одновременно по разные стороны от барьера. Волны от первого толчка обогнули его и спровоцировали второй толчок, после которого барьер не выдержал и разрушился, высвободив всю накопленную энергию. Ранее подобную «двойную инициацию» сейсмологи чаще встречали в симуляциях, чем наблюдали в данных о реальных землетрясениях.
Авторы новой научной работы, опубликованной в рецензируемом журнале Science, считают, что такая цепная природа мощных землетрясений может быть довольно распространена. Но увидеть ее сейчас удалось только благодаря высокому разрешению японской сети сейсмологических станций, высокоточным измерениям на основе данных GPS и спутниковым наблюдениям. Полученная подробная картина поможет усовершенствовать модели и повысить точность прогнозирования мощных землетрясений.