زلزله ۹ ریشتری توهوکو در سال ۲۰۱۱ که علتسونامی ویرانگر و فاجعه اتمی فوکوشیما شد، سال‌ها است که ذهن دانشمندان را دچار کرده است. شدت و حرکت شگفت این زمین‌لرزه با هیچ‌کدام از مدل‌های پیش‌بینی همخوانی نداشت. اما اکنون یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی با انجام عمیق‌ترین حفاری علمی تاریخ در بستر اقیانوس آرام به راز این قوت مخرب پی برده‌اند: یک لایه گِل نازک و لغزنده در اعماق زمین علتلغزش گسترده صفحات تکتونیکی شده است.

بر پایه گزارش نیواطلس، در زلزله‌های مناطق فرورانش (جایی که یک صفحه زمین به زیر فرد دیگر می‌رود) طبق معمولً اصطکاک سنگ‌ها مانع از لغزش بیش‌ازحد می‌شود. اما در زلزله توهوکو لغزش صفحات به قدری زیاد می بود (۵۰ تا ۷۰ متر) که شکاف حاصله تا خود بستر دریا ادامه یافت. محققان دانشگاه کورنل می‌گویند: «این زلزله زیاد متفاوت از پیش‌بینی مدل‌های ما حرکت کرد.» این لغزش غیرعادی علتجابه‌جایی ۲.۴ متری جزیره هونشو (مهم‌ترین جزیره ژاپن) و انحراف محور زمین شد.

حل معمای زلزله فوکوشیما در ژاپن

دانشمندان با کشتی حفاری پیشرفته Chikyū دست به کاری زدند که تا پیش از این ممکن نبوده است: حفاری مستقیم در گسل زلزله. آنها موفق شدند تا عمق ۷۹۰۶ متر (تقریباً ۸ کیلومتر) زیر سطح دریا نفوذ کنند و از بستر گسل مثالبرداری کنند؛ رکوردی که رسماً در کتاب گینس ثبت شد.

آنچه اشکار کردند حیرت‌انگیز می بود: به‌جای سنگ‌های سخت، لایه‌ای ۳۰ متری از «رس پلاژیک» وجود داشت. این ماده نرم و لغزنده که طی میلیون‌ها سال از ته‌نشین شدن ذرات میکروسکوپی شکل گرفته، همانند روغن علتشده صفحات زمین بدون مقاومت روی هم سر بخورند و انرژی ویرانگری آزاد کنند.

این لایه گلی لغزنده صدها کیلومتر در امتداد «گودال ژاپن» کشیده شده است. اکنون دانشمندان می‌دانند که ساختار زمین‌شناسی منطقه، عملاً محل وقوع گسل و شدت آن را از قبل تعیین می‌کند. این دانش به آن‌ها امکان می‌دهد تا پتانسیل وقوع سونامی در دیگر مناطق ساحلی خطرناک جهان را دقیق‌تر برسی کنند و سیستم‌های هشداردهنده بهتری بسازند.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Science انتشار شده است.