"Sonic Boom" Erdbeben Erschüttert Erwartungen

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Eines der tiefsten erdbeben der welt war auch ein seltenes superschnelles beben, das die ideen, an denen diese zitter zerschlagen, auf den kopf stellt.

Eines der tiefsten Erdbeben der Welt war auch ein seltenes Überschallbeben, das die Idee, wo diese ungewöhnlichen Erdbeben aufschlagen, aufwirft.

In den letzten 15 Jahren wurden bisher nur sechs Überschallbeben (oder Supershear-Erdbeben) identifiziert. Bis jetzt zeigten sie alle ähnliche Merkmale, die relativ nahe an der Erdoberfläche auftraten und auf die gleiche Art von Verwerfung auftraten. Aber letztes Jahr traf ein bemerkenswert superschnelles und tiefes Erdbeben unterhalb der russischen Halbinsel Kamtschatka das Muster.

"Das war sehr überraschend", sagte Zhongwen Zhan, Hauptautor der Studie, die heute (10. Juli) in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde. "Es ist nicht nur tief, sondern supershear und auch ziemlich klein."

Das seltsame Erdbeben schlug am 24. Mai 2013 etwa 642 Kilometer unterhalb des Ochotskischen Meers vor der Halbinsel Kamtschatka. Das Beben der Stärke 6,7 war ein Nachbeben des größten tiefen Erdbebens, ein Rekordwert von 8,3, der auch den 24. Mai erreichte. [Bildgalerie: Die zerstörerischen Erdbeben dieses Millenniums]

Das Zittern war das erste Anzeichen dafür, dass dies ein merkwürdiges Beben war. Erdbeben ähnlicher Größe, wie das 1994 Northridge-Beben in Los Angeles, glänzen sieben bis acht Sekunden. Dieser Zeuge der Stärke 6,7 hielt jedoch nur zwei Sekunden an.

Nachdem alle verfügbaren seismischen Aufnahmen ausgebaggert waren, erkannten Zhan und seine Mitautoren, dass das Erdbeben extrem kurz war, weil es extrem schnell war.

Ein Erdbeben tritt auf, wenn zwei Seiten eines Fehlers auseinander reißen und sich wie ein Reißverschluss öffnen. Fehler können nebeneinander oder auf und ab oder in einer Kombination beider Richtungen gleiten. Das Ereignis setzt Wellen seismischer Energie frei. Bestimmte Arten von Wellen, die als Scherwellen bezeichnet werden, bewegen sich normalerweise schneller als das Aufreißen des Bruches. Bei Superschuberdbeben fängt der Bruch die Scherwellen auf.

Wenn sich der Bruchfehler schneller als die Scherwellen bewegt, häufen sich die Energiewellen wie der Mach-Kegel, der einen Jet umfließt, der schneller als die Schallgeschwindigkeit fliegt, und erzeugt so ein Phänomen, das einem seismischen Schallboom ähnelt.

Die Bruchgeschwindigkeit des Okhotsk-Bebens lag bei 8 Meilen pro Sekunde (8 Meilen pro Sekunde), sagte der Seismologe Zhan von der Scripps Institution of Oceanography im kalifornischen La Jolla. Regelmäßige Erdbeben in flacheren Tiefen lösen sich bei etwa 3,5 km / s auf, sagte er.

'U' steht für einzigartig

Bislang hatten Seismologen in extremen Tiefen noch nie ein superschnelles Erdbeben dokumentiert. Sie haben auch keine Supershear-Erdbeben bei dieser Art von Fehler gesehen.

Zuvor waren die superschnellen Beben auf Schlagfehlern aufgetreten, bei denen zwei Erdplatten ohne Auf- und Abbewegung aneinander vorbeigleiten. Das Okhotsk-Erdbeben befand sich jedoch in einer Subduktionszone, in der eine Störung eine der tektonischen Platten der Erde unter eine andere Platte stieß.

Ein Vergleich zwischen dem Erdbeben von Okhotsk 2013 und dem Erdbeben von Northridge 1994.

Ein Vergleich zwischen dem Erdbeben von Okhotsk 2013 und dem Erdbeben von Northridge 1994.

Bildnachweis: Scripps Institution of Oceanography

Zhan sagte, er glaubt, dass das neue Erdbeben Modelle von Supershear-Erdbeben und deren potenzielles Schütteln stören wird. Der seismische Boom-Effekt kann die Wirkung von Oberflächenerschütterungen gegenüber regulären Erdbeben um das zwei- bis dreifache steigern, denken die Forscher. Aber bis jetzt glaubte niemand, dass stoßartige Fehler Überschall werden könnten.

"Wenn ein oberflächliches Erdbeben wie Northridge in die Supershear geht, könnte dies noch mehr Erschütterungen und möglicherweise mehr Schaden verursachen", sagte Zhan. "Der Schermachkegel ist sehr stark geschüttelt", sagte er gegenüber WordsSideKick.com.

Zhan sagte, das Erdbeben würde Forschern auch helfen, supertiefe Erdbeben besser zu verstehen. Es gebe immer noch große Unbekannte, warum diese Erdbeben stattfinden, sagte er.

"Wir wissen immer noch nicht, warum Erdbeben Supershear leisten können", sagte Zhan. "Und wir wissen immer noch nicht, warum tiefe Erdbeben auftreten. Aber diese überraschende Beobachtung sagt uns etwas über tiefe Erdbeben."

Die Studie wirft eine Falte in die Debatte darüber, ob sich tiefe Erdbeben grundlegend von Erdbeben in der Nähe der Erdoberfläche unterscheiden, sagte Thorne Lay, Seismologe an der University of California in Santa Cruz, der nicht an der Forschung beteiligt war.

Lay ist nicht überzeugt, dass das Erdbeben in Okhotsk ein Supershear-Beben war. "Es ist eine vernünftige Interpretation, aber die [seismischen] Signale sind sehr komplex", sagte er. Andere Arten von Erschütterungen in tiefen Erdbebengebieten könnten einen ähnlichen Effekt erzeugen.

Tiefe Beben schlagen dort ein, wo sich das Verhalten von Gesteinen grundlegend ändert: Sie gehen vom Zerbrechen wie Ziegelsteine ​​zum langsamen Fließen wie warmes Plastik über (sogenannte duktile Verformung). Forscher diskutieren aktiv, wie Steine ​​in Erdbeben in dieser Tiefe zerbrechen können.

"Dies ist einer der saubersten und schärfsten Brüche, die wir je gesehen haben", sagte Lay. "Wenn es ein Supershear-Erdbeben ist, wäre es extrem cool."

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