2011年の地震後、地球の核から反射した波が日本を動かした

2011 年 3 月 11 日のマグニチュード 9 の東北地方太平洋沖地震の約 15 分後、日本のほぼ全土が東に 0.5 センチメートル上昇しました。この噴火は、惑星の中心部まで 5800 キロメートル移動し、その後地表に跳ね返った非常に強い地震波によって引き起こされました。

福島第一原子力発電所の3基の原子炉の崩壊につながった数メートルの局所的な地盤変動や40メートルの津波など、地震によって引き起こされた惨状を考えると、5ミリメートルは取るに足らないものに見えるかもしれない。

しかし、この動きは3000キロメートルの距離にわたって発生し、これは地震の主断層の長さのほぼ7倍であり、これまでに記録されたどの地滑りよりも長かった。

この事件を異例にしているのはタイミングとパターンだ、とシカゴ大学のSunyoung Park氏は言う。 「東への5ミリの小さな段差が、ほぼ同時に日本のほぼ全土で同様の規模で発生しているのが確認されていますが、まったく同時に通常の地震は発生していません。」

その変化は北から南まで甚大なものであっただけでなく、その広がりは日本全土、さらには海洋にまで及びました。

「動くのは狭い『端』だけではありません」とパーク氏は言う。 「東への歩みは、少なくともGPS基地がある日本全土に広がっています。海底に密集して設置されている機器があれば、この動きが沖合でどれだけ広がっているかを正確に知ることができますが、陸上では、変化は日本中のほぼどこでも見られます。」

パク氏らは、災害時に記録された広範なGPSと地震データを分析することで、このような巨大な動きがどのように引き起こされたのか、そしてなぜ本震の15分後に破壊が起こったのかを理解した。

地震は多くの場合、地球の内部深くまで伝わり、核で反射する波を発生しますが、通常、それらが地球の中心に到達して戻ってくるまでにかなり弱まります。

東北の場合、本震は非常に大きかったため、元の波は弱まったものの、地表に戻った後も十分な強さを保ったままで、隣接する4つのプレートが一緒に動いた際に地上噴火を引き起こした。

「最初の東北地方の地震による激しい揺れによって、すでにプレート境界が弱くなっており、核反射波が到達した際にプレート境界が変位しやすくなっているのではないかと考えています」とパーク教授は言う。

この出来事は、これまで知られていなかった地震後の破壊メカニズムが存在することを証明した、とパーク氏は言う。 「これは、大規模な地震の後、追加の事象を引き起こす可能性のある深い波が非常に長距離にわたって到達する可能性があるため、潜在的な地震の危険にも注意する必要がある可能性があることを示しています。」

ニュージーランドのカンタベリー大学のロビン・リー氏は、この種の運動が同様の断層を持つ世界の他の地域に及ぼす影響を理解するには、さらなる研究が現在必要であると述べている。

「これは、大地震が数分後に、予想よりもはるかに広い範囲で広範かつ遅延した断層の動きを引き起こす可能性があることを示しています」とリー氏は言う。