Землетрус у Тохоку 2011 року: сейсмічна хвиля до ядра Землі зрушила Японію

Землетрус у Тохоку (M9,0) 2011 року й до того був одним із найпотужніших в історії спостережень, але нове відкриття змушує сейсмологів переглянути уявлення про те, як глибинні хвилі можуть активувати віддалені розломи. Дослідження, опубліковане 18 червня 2026 року в журналі Science групою під керівництвом професора Саньон Пак з Чиказького університету, показує, що хвилі ScS, відбиті від ядра, поширилися до центру Землі, відбилися назад і спричинили вторинне зміщення вздовж усієї Японської дуги . Це явище стало першим зареєстрованим випадком, коли сейсмічна хвиля, відбита від ядра, активувала розломи .

Що зробили хвилі ScS

Приблизно через 13–15 хвилин після основного поштовху поперечні хвилі (S-хвилі) пройшли близько 2 900 км крізь мантію, досягли рідкого зовнішнього ядра та відбилися назад до поверхні у вигляді сейсмічної фази ScS . Коли ця відбита хвиля досягла Японії, вона спровокувала друге, окреме зміщення вздовж двох основних розломів на межі літосферних плит навколо архіпелагу . GPS-станції по всій країні зафіксували зміщення ґрунту на схід на 5–6 мм .

Масштаб ураженої території

Вторинне зміщення, спричинене хвилею ScS, відбулося на величезній території — приблизно 3 000 км (1 800 миль), що робить його наймасштабнішою сейсмічною подією з кола зареєстрованих . Воно охопило весь Японський архіпелаг, від Хоккайдо на півночі до Хонсю та Кюсю на південному заході . Енергія, вивільнена під час цієї вторинної події, була порівнянна із землетрусом магнітудою 7,5 .

Наслідки для готовності до сейсмічних загроз

Новий клас тригерів відкладених афтершоків. Сучасні моделі небезпеки враховують послідовності основних поштовхів і афтершоків, спричинені статичними змінами напружень та поверхневими хвилями. Це відкриття показує, що глибинні відбиті хвилі можуть активувати розломи через кілька хвилин після великого землетрусу, створюючи вікно небезпеки, яке не враховується існуючими системами раннього попередження та прогнозування .

Значно розширений просторовий охоплення. Відбиті від ядра хвилі ScS можуть передавати значні зміни напружень на континентальні відстані (тисячі кілометрів), а не лише вздовж зони розриву розлому. Великий субдукційний землетрус, таким чином, може спричинити вторинне зміщення на набагато ширшій території, ніж припускають звичайні зони сейсмічної небезпеки .

Прогалини в моніторингу та моделюванні. Сейсмічні мережі та масиви GPS вже реєструють сигнали, необхідні для виявлення цих хвиль, але це явище досі не включене в оперативні оцінки небезпеки. Майбутня готовність може вимагати додавання тригерів від відбитих від ядра хвиль до моделей афтершоків і цунамі в реальному часі, особливо для подій магнітудою 8,5+, де амплітуди хвиль ScS достатньо великі, щоб спричинити віддалене зміщення .