Bilim dünyasında çığır açan yeni bir araştırma, yerin binlerce kilometre altındaki süreçlerin yeryüzündeki tektonik hareketleri nasıl doğrudan etkilediğini ilk kez gözler önüne serdi. 2011 yılında Japonya’da meydana gelen yıkıcı Tohoku Depremi’ni inceleyen sismologlar, dünya çekirdeğinden yansıyan sismik dalgaların, Japonya anakarasını kalıcı olarak doğuya doğru kaydırdığını keşfetti.
Solid Earth dergisinde yayımlanan bu çalışma, yer çekirdeği ile tektonik levhalar arasındaki bu gizemli dinamiği kanıtlayan tarihteki ilk araştırma olarak kayıtlara geçti.
İşte milyarlarca tonluk devasa levhaları yerinden oynatan o sıra dışı doğa olayının detayları:
"SCS" DALGALARININ GİZEMİ
2011 yılında 9,1 büyüklüğündeki Tohoku depremi, Pasifik Levhası'nın, Japonya'yı üzerinde taşıyan Okhotsk Levhası'nın altına aniden dalmasıyla (yitim zonu) meydana gelmişti. Bu devasa kırılma, dünya genelinde yayılan çok güçlü sismik dalgalar üretti.
Chicago Üniversitesi'nden sismolog Sunyoung Park liderliğindeki uluslararası araştırma ekibi, bu deprem dalgalarından özel bir tanesine odaklandı: ScS dalgası.
-Yolculuğu: Deprem anında yeryüzünden aşağı doğru salınan bu makaslama (S) dalgaları, yer mantosunu boydan boya geçerek yaklaşık 2.900 kilometre derinlikteki sıvı dış çekirdek sınırına (CMB) kadar indi.
-Yansıması: Tıpkı sert bir duvara çarpan ses dalgası gibi, bu bariyerden yansıyarak yeniden yukarı, yeryüzüne doğru tırmandı.
KALICI KAYMA NASIL GERÇEKLEŞTİ?
Normal şartlarda, bir deprem dalgası bir bölgeden geçip giderken esnek (elastik) bir dalgalanma yaratır; dalga geçtikten sonra zemin eski konumuna geri döner. Ancak Tohoku'da durum tamamen farklıydı.
Depremin ana şokundan dakikalar sonra, çekirdekten yansıyan ScS dalgaları Japonya’ya geri ulaştı. O esnada iki tektonik levhanın kesişim noktası (levha sınırı), ana depremin yarattığı muazzam stres nedeniyle zaten kırılmanın eşiğindeydi ve kilitlenmiş durumdaydı.
Çekirdekten dönen ScS dalgası, bu kilitli bölgeye tam zamanında ve senkronize bir şekilde "hafif bir omuz" attı. Dalganın yarattığı bu dinamik tetikleme (dynamic triggering) sonucunda:
-Levha sınırındaki sürtünme direnci anlık olarak kırıldı.
-Japonya'nın geniş bir kesimi, başlangıç konumuna göre 5 ila 6 milimetre daha doğuya kalıcı olarak kaydı.
Bu milimetrik kayma kulağa küçük gelebilir; ancak devasa bir levha sınırına yayıldığı için bütünsel olarak hesaplandığında 7,5 büyüklüğündeki bir depreme eşdeğer bir enerjinin açığa çıkmasına neden oldu. Yüzeyde yeni bir sarsıntı hissedilmemesinin sebebi ise bu enerjinin tek bir noktada kırılmak yerine, çok geniş bir alana senkronize bir şekilde dağılmasıydı.
YANILSAMA MI, GERÇEK Mi?
Bilim insanları başlangıçta bu 5-6 milimetrelik kalıcı yer değiştirmeyi bir veri hatası (gürültü) veya deniz altındaki devasa bir heyelanın sonucu zannetti. Ancak Japonya'nın dünyaca ünlü gelişmiş yer gözlem ağı GEONET (GPS istasyonları) sayesinde bu şüpheler ortadan kalktı.
Araştırma ekibi, yapay zeka destekli veri simülasyonları ve bilgisayar modelleri kullanarak tüm alternatif senaryoları eledi. Elde edilen bulgular netti:
-Küresel Tespit: Dalganın etkisi o kadar büyüktü ki geleneksel sismometrelerin sınırlarını aşarak sadece Japonya'daki GPS'lerde değil, Çin'deki gözlem istasyonlarında bile net bir şekilde kaydedildi.
-Senkronizasyon: Kalıcı kaymanın, tam olarak ScS dalgalarının yüzeye ulaştığı saniyede gerçekleştiği kronometrik olarak kanıtlandı.
SİSMOLOJİ TARİHİNDE YENİ BİR DÖNEM
Bu keşif, yer bilimi (jeofizik) kitaplarının yeniden yazılmasına neden olabilir. Bugüne kadar yer çekirdeğinden yansıyan dalgaların, yeryüzündeki tektonik levhaları kalıcı olarak hareket ettirebilecek bir mekanik güce sahip olduğu düşünülmüyordu.
Uzmanlar, gelecekte yaşanabilecek büyük depremlerde de benzer çekirdek yansımalarının izlenmesi gerektiğini belirtiyor. Bu mekanizmanın tamamen çözülmesi, kilitli fay hatlarının hangi dinamik faktörlerle tetiklendiğini anlamamızı sağlayarak deprem risk analizlerinde ve erken uyarı sistemlerinde devrimsel bir rol oynayabilir.
