Merkelig 'boomerang' jordskjelv registrert for første gang

Et massivt jordskjelv midt i Atlanterhavet i 2016 ricochetterte øst og vest som en geologisk boomerang.

Boomerang-skjelv er bare sjelden anekdotisk rapportert, og aldri før registrert vitenskapelig. Dette merkelig komplekse jordskjelvet skjedde på en relativt enkel, rettlinjefeil kalt en havtransformasjonsfeil. Det tyder på at slike rare, ricocheting skjelv kan skje på andre rettlinjefeil, for eksempel San Andreas-feilen som slanger langs Californias kyst.

Kompliserte jordskjelv er ikke uvanlig, sa studieforskforfatter Stephen Hicks, en jordskjelvseismolog og forskningsassistent ved Imperial College London. Men det er ikke overraskende fordi de fleste feil er kompliserte: De kan være svært nær andre feil, som alle sprenger på rare måter når man klikker seg under press. Derimot skal havforvandlingsfeil være enkle, sa Hicks.

"Vi ser dette nivået av kompleksitet på bare en enkelt struktur," fortalte Hicks .

I slekt: 10 måter Jorden avslørte sin rare i 2019

Normalt utgjør havtransformasjonsfeil liten fare for mennesker. De er langt ute i havet, for en ting, og bevegelsen deres er horisontal, så når de brister, forårsaker de ikke tsunamier. Men å forstå disse feilene er viktig fordi transformasjonsfeil som San Andreas (SA) også finnes på land, sa Hicks ...

"Å forstå hvordan disse havoverføringsfeilene fungerer kan gi oss litt informasjon om hvordan mer komplekse feil som SA-feilen kan fungere," sa Hicks.

Transformer feil

Havforvandlingsfeil sitter langs havrygger som trekker fra hverandre. Feilene dannes fordi noen segmenter av havryggen trekker fra hverandre raskere enn andre segmenter, noe som fører til rettlinjede sprekker vinkelrett på linjen med ny skorpe som dannes i disse spredningssonene. På topografien av havbunnen skiller de seg ut, ligner litt på tennene på glidelåsen i spredningssonen.

Store jordskjelv skjer relativt ofte på disse feilene, kanskje hvert 20. til 50 år, sa Hicks. Han og teamet hans var heldige nok til å observere en med seismometre med havbunn som var blitt utplassert for et annet forskningsprosjekt. Skjelvet med en styrke på 7,1 rumlet langs Romanche-spredningssonen i Atlanterhavet, nær ekvator i august 2016. Sonen er 571 miles (920 kilometer) lang og har sett 13 jordskjelv med en styrke på 6,5 eller mer siden 1970.

I slekt: Fotojournal: Den nydelige San Andreas Fault

-13 vanvittige jordskjelvfakta

-De 10 største jordskjelvene i historien

-50 interessante fakta om jorden

De seismiske bølgene under skjelvet i 2016 fortalte en merkelig historie. Cirka 10 sekunder etter det første bruddet ved episentret sprakk en del av feilen nesten 40 mil øst for episentret. Så, etter ytterligere 10 sekunder, begynte en feilmelding å sprekke igjen ved episentret.

"Det var litt rart," sa Hicks. "Hvis du tenker på dette som en kontinuerlig forplantende sprekk, ser det ut til å ha gått østover etter initiering og da ser det ut til å ha gått tilbake vestover."

Boomerang skjelv

Det er noen få forskjellige grunner til at det kan ha skjedd et bumerangskjelv, rapporterte Hicks og hans kolleger 10. august i tidsskriftet Nature Geoscience. Det er mulig at den første bruddet mot øst skjedde dypt inne i jordskorpen, som deretter bygde opp energi og tvang gjenbruddet tilbake mot vest på en grunnere dybde.

Alternativt kan skjelvenes energi ha spratt av slutten av feilen, så å si. Det østlige bruddet skjedde helt på slutten av feilen, så kanskje noe av energien fra bruddet slynget seg tilbake gjennom feilen.

"Kanskje den fortsatt hadde denne opphentede energien, men den kunne ikke komme lenger øst," sa Hicks.

En annen mulighet er at havtransformasjonsfeil er mer messig enn de ser ut. Feil, spesielt gamle feil som har beveget seg mye, er nesten aldri enkle sprekker i jordskorpen, sa Hicks. De er mer som en bred, grøtaktig sone. Transformasjonsfeilen som brast under skjelvet i 2016 ser ganske bredt ut på havoverflaten, sa Hicks. Hvis det er tilsvarende bredt helt inn i jordskorpen, antyder datamaskinmodeller av jordskjelv at et jordskjelv er mulig. Det er fordi en bred feilsone har mange parallelle svakhetssoner som kan utløse bevegelse i hverandre, sa Hicks.

Ingen har noen gang beskrevet et jordskjelv av boomerang-type i den vitenskapelige litteraturen før, sa Hicks, selv om det er en anekdotisk rapport om noen som var vitne til en overflatesprekk som gikk i motsatt retning fra de registrerte seismiske bølgene i Baja California, Mexico, i 2010. Bevegelsen sekund for sekund i et jordskjelv er ofte komplisert, sa han, men forståelsen av at bevegelse gradvis kan føre til en forståelse av hvordan og hvorfor jordskjelv begynner.

"Vi kan ikke forutsi jordskjelv fordi vi ikke vet nøyaktig hva som skjer langs en feil under jordskjelv," sa Hicks. "Hvert jordskjelv vi analyserer overrasker oss på noen måter."