Den 11. april 2012 rystede et jordskælv med en styrke på 8, 6 i Det Indiske Ocean Sumatran-kysten. Først en dag senere - 630 km væk (6230 km) væk - opdagede seismologer et sæt mindre trængsler, der raslede den japanske østkyst.
Men dette var intet efterskæl, de mindre rumblings, der normalt forekommer i kølvandet på en intens seismisk begivenhed. Alligevel kan de to jordskælv stadig have været forbundet, ifølge et team af forskere fra Los Alamos National Laboratories.
Jordskælv sker, når stykker af jordskorpen glider af hinanden, strækkes eller komprimeres. Kontaktpunkter kaldes fejl (i det væsentlige revner). Stresset bygger og frigøres til sidst, hvilket resulterer i en pludselig bevægelse. Efter et jordskælv kan den berørte region naturligvis opleve efterskud. For eksempel flyttede Tohoku-jordskælvet i 2011 dele af Honshu Island hele 13 meter tættere på USA
I henhold til den forskning, der offentliggøres i dag i tidsskriftet Science Advances, kan store jordskælv også udskyde mindre på en fjern del af kloden ved at ændre den måde, hvorpå klippen reagerer på stress.
"I enhver form for fejl, har du alt fra brudt sten til granulatmateriale, " siger Andrew A. Delorey, en geofysiker ved Los Alamos National Laboratories, der ledede den nylige undersøgelse. "Når du ryster det op, vil måde, hvorpå kraft overføres gennem den, ændres."
Hvorvidt et fjernt, stort jordskælv vil udløse endnu en fejl, som det jordskælv, som Det indiske Ocean gjorde, afhænger af en række faktorer: Mængden af aktivitet, der allerede har fundet sted, stress skylden er allerede varet og typen af materiale i selve fejlen .
Jordskælv og fejl findes i flere sorter. Ved grænserne mellem pladerne genererer fejl jordskælv, fordi pladerne ikke altid glider af hinanden. I Californien og i Det Indiske Ocean ved Sumatra glider pladerne mod hinanden sideværts; dette er kendt som en strejkeslidefejl. I Japan køres Stillehavspladen under den, der bærer de største øer, og denne grænse er en konvergent type fejl.
Området Delorey studerede består af såkaldte "normale" fejl, som er områder, hvor skorpen strækker sig og går i stykker, og de to sider af hans skyld bevæger sig op og ned i forhold til hinanden.
Et jordskælv sender seismiske bølger gennem den omgivende klippe, og disse bølger kan og gøre rejse store afstande. (Dette er en af grundene til at seismiske detektorer kan opsøge både jordskælv og atomvåbenforsøg, selv når de er meget langt væk). Undersøgelsen i Los Alamos antyder, at disse bølger skyder klipperne i områdene umiddelbart omkring fejl, såvel som selve fejlene, ændrer den måde, materialet i fejlen reagerer på stress.
En god analogi er en bunke med grus: Afhængigt af dens oprindelige form, vil formen, den tager, efter at du ryste, afvige, og med det vil den måde, som den transmitterer kraft på, siger Delorey.
Hvis der har været meget nylig seismisk aktivitet i et område med fejl, kan disse fejl meget hurtigt sættes under stress - det er, hvad der skete i Japan. En yderligere seismisk bølge kan skubbe dem hen over toppen, så de glider, hvilket forårsager et sekundært jordskælv.
I dette tilfælde ramte den seismiske bølge fra jordskælvet i Det Indiske Ocean den allerede stressede klippe i Japan, som havde oplevet Tohoku-jordskælvet på 9, 0 kun et år før.
I undersøgelsen kiggede Deloreys team på to små jordskælv, der opstod lige ved den østlige kyst af Japan 30 og 50 timer efter jordskælvet i Det Indiske Ocean. Sjælvene var selv relativt milde, henholdsvis 5, 5 og 5, 7 - folk på land ville ikke have bemærket dem.
Jordskælvene fandt sted på en linje, den ene efter den anden, og beskrev en sti, der førte tilbage til Det Indiske Ocean jordskælvets episenter. Men oddsene var imod dette mønster, med en chance for kun 1 i 358 for, at de ville ske tilfældigt, ifølge undersøgelsen.
Holdet fandt også, at seismisk aktivitet i dette område generelt viste en kraftig stigning lige efter jordskælvet i Det Indiske Ocean, der halte ud efter flere dage. Delorey bemærker, at han tilfældigvis studerede området nær Japan, fordi den seismiske overvågning der er usædvanligt god, men hvis hans hypotese er korrekt, ville den samme ting dukke op andre steder i verden.
Deloreys undersøgelse er ikke første gang, at nogen har teoretiseret store jordskælv, der forårsager mindre kaskader, men det er aldrig blevet målt direkte.
Dette betyder ikke, at et jordskælv i Sumatra - eller andre steder - nødvendigvis medfører problemer for beboere i Californien, og det betyder heller ikke, at et fjernt jordskælv altid vil forårsage mindre et andet sted. Ændringer i fejlene er heller ikke permanente. Fejlene kan genvinde deres styrke og modstand mod glidning efter uger eller måneder. Det gør ikke engang et område mere tilbøjeligt til at ryste, forklarer Delorey. "Det afhænger af materialets egenskaber."
Den reelle fordel ved at vide, at dette sker, er at lære om fejl i strukturen. Store seismiske bølger kan fungere som radar - ved at undersøge, hvad der sker med dem før og efter at de udløser jordskælv andre steder, er det muligt at se strukturen i et fejlsystem mere tydeligt. "Hvis vi ser triggede jordskælv, kan vi lære noget om stress på denne fejl, " siger Delorey. "Vi har virkelig ikke et godt greb om tidsmæssige ændringer som reaktion på seismiske farer. Disse [undersøgelser] kan komme os lidt nærmere."
