Fala sejsmiczna z trzęsienia ziemi w Tohoku w 2011 roku odbiła się od jądra Ziemi, wróciła i przesunęła całą Japonię o 5–6 mm na wschód

Trzęsienie ziemi w Tohoku w 2011 roku (M9,0) było już jednym z najpotężniejszych wstrząsów w historii, ale nowo zidentyfikowany efekt skłonił sejsmologów do ponownego przemyślenia, w jaki sposób fale głęboko w Ziemi mogą wywoływać wstrząsy na odległych uskokach. Badanie opublikowane 18 czerwca 2026 r. w czasopiśmie Science przez zespół kierowany przez prof. Sunyoung Park z University of Chicago pokazuje, że fale ScS odbite od jądra Ziemi dotarły do jądra, odbiły się i spowodowały wtórne przesunięcie na całym archipelagu japońskim . Był to pierwszy zarejestrowany przypadek, w którym fala sejsmiczna odbita od jądra wprawiła uskoki w ruch .

Co zrobiły fale ScS

Około 13–15 minut po głównym wstrząsie fale ścinające (S-waves) przemierzyły około 2900 km w dół przez płaszcz Ziemi, uderzyły w ciekłe jądro zewnętrzne i odbiły się z powrotem na powierzchnię jako faza sejsmiczna ScS . Kiedy ta odbita fala dotarła pod Japonię, wywołała drugie, wyraźne przesunięcie wzdłuż dwóch głównych uskoków granic płyt wokół archipelagu . Stacje GPS na terenie całego kraju zarejestrowały przesunięcie gruntu na wschód o maksymalnie 5–6 mm w ruchu przypominającym krok .

Zasięg dotkniętego obszaru

Wtórne przesunięcie uskoku wywołane przez falę ScS miało miejsce na ogromnym obszarze o długości około 3000 km (1800 mil) – co czyni je najszerszym zarejestrowanym wydarzeniem sejsmicznym . Objęło ono cały archipelag japoński, od Hokkaido na północy, przez Honsiu, po Kiusiu na południowym zachodzie . Energia uwolniona podczas tego wtórnego wydarzenia była porównywalna z trzęsieniem ziemi o magnitudzie 7,5 .

Konsekwencje dla przygotowania na zagrożenia sejsmiczne

Nowa klasa opóźnionego wyzwalania wstrząsów wtórnych. Obecne modele zagrożeń uwzględniają sekwencje wstrząsów głównych i wtórnych napędzane przez statyczne zmiany naprężeń i wyzwalanie przez fale powierzchniowe. To odkrycie pokazuje, że fale odbite z głębi Ziemi mogą ponownie aktywować uskoki kilka minut po dużym trzęsieniu, wprowadzając okno zagrożenia, którego obecne systemy wczesnego ostrzegania i prognozowania nie uwzględniają wprost .

Ogromny zasięg przestrzenny. Fale ScS odbite od jądra mogą przenosić znaczące zmiany naprężeń na odległości kontynentalne (tysiące kilometrów), a nie tylko wzdłuż strefy pęknięcia uskoku. Duże trzęsienie ziemi w strefie subdukcji może zatem wywołać wtórne przesunięcie uskoku na znacznie szerszym obszarze niż zakładają to konwencjonalne strefy zagrożenia sejsmicznego .

Luki w monitorowaniu i modelowaniu. Sieci sejsmiczne i układy GPS już rejestrują sygnały potrzebne do wykrywania tych fal, ale zjawisko to nie jest jeszcze uwzględniane w operacyjnych ocenach zagrożenia. Przyszłe przygotowania mogą wymagać dodania wyzwalania przez fale odbite od jądra do modeli wstrząsów wtórnych i tsunami w czasie rzeczywistym, szczególnie w przypadku zdarzeń o magnitudzie 8,5+, gdzie amplitudy fal ScS są wystarczająco duże, aby spowodować przesunięcie odległych uskoków .