Japanin järistys lyhensi vuorokautta

Tyynenmeren 9,0 magnitudin maanjäristys oli niin voimakas, että se lyhensi Maan vuorokautta 1,8 mikrosekunnilla.

Roina peittää maata ja vettä Onagawassa viimeviikkoisen erittäin voimakkaan järistyksen jäljiltä.
Jiji Press/AFP/Getty Images
Roina peittää maata ja vettä Onagawassa viimeviikkoisen erittäin voimakkaan järistyksen jäljiltä.

Japanissa viime perjantaina tapahtunut 9,0 magnitudin maanjäristys oli niin voimakas, että se lyhensi Maan vuorokautta 1,8 mikrosekunnilla ja voimisti planeetan vaappumista 17 senttimetrillä, sanovat tutkijat.

Se ei tarkoita sitä, että järistysaallot olisivat suistaneet Maan pohjois-eteläsuuntaiselta pyörintäakseliltaan.

Järistys kuitenkin vaikutti Maan niin kutsuttuun massa-akseliin, kuvitteelliseen linjaan, jonka ympärille Maan massa jakautuu tasapainoisesti. Se on nyt kymmenisen metriä syrjemmässä pohjois-eteläakselista kuin aiemmin.

Luonnollista vaappumista

Maa vaappuu luonnostaankin jonkin verran pyöriessään akselinsa ympäri, koska sen pinnan massa, esimerkiksi sulavat jäätiköt ja liikkuvat merivirrat, voivat muuttaa planeetan tasapainoa.

Huipputarkkojen GPS-instrumenttien mukaan jotkin Japanin osat siirtyivät jopa neljä metriä, kun siirroslaatat nytkähtivät järistyksessä. Tuon tiedon pohjalta tutkijat pystyivät laskemaan Maan massajakauman kokonaismuutoksen ja sen vaikutukset vaappumiseen.

Massan uusjako vaikutti myös planeetan pyörimisnopeuteen, sanoo Nasan Jet Propulsion Laboratoryn geofyysikko Richard Gross. Hän vertaa tapahtumaa siihen, kun taitoluistelija vetää kädet lähemmäs vartaloaan ja pyörii siten nopeammin akselinsa ympäri.

Koska maapallo on suuri, muutos on häviävän pieni – onhan mikrosekunti vain sekunnin miljoonasosa. Useimmille meistä ”sillä ei ole mitään merkitystä”, sanoo Gross.

Tutkijoita kiinnostaa enemmän Maan vaappumisen muutos, sillä sitä koskevista tiedoista voi olla hyötyä tulevissa avaruushankkeissa. Pääjäristystä edeltäneiden pienempien järistysten tiedoista taas saattaa olla apua maanjäristysten ennustamisessa.

Laskettavia ja mitattavia muutoksia

Samanlaisia massajakauman muutoksia laskettiin GPS-tietojen perusteella jo Sumatran vuoden 2004 järistyksen ja Chilen viimevuotisen järistyksen jälkeen. Sumatran järistys vaikutti vuorokauden pituuteen enemmän: 6,8 mikrosekuntia.

Japanin järistyksen vaikutus Maan vaappumiseen taas oli laskelmien mukaan yli kaksinkertainen verrattuna vuosien 2004 ja 2010 tapahtumiin.

Se on Grossin mukaan mielenkiintoista, koska vaappuminen on niin suurta, että sitä pystytään kenties todella mittaamaan eikä vain laskemaan Maan kulman pienten muutosten perusteella.

On silti muitakin tekijöitä, jotka muuttavat massan jakaumaa ilmassa ja vedessä satunnaisesti, ja ne saattavat peittää alleen maanjäristyksen aikaansaaman muutoksen.

Toiset geofyysikot sanovat, että Japanin järistyksen GPS-tiedoista voidaan saada irti paljon jännittävämpiäkin asioita.

Japanilaiset GPS-instrumentit, kuormitusmittarit ja seismometrit esimerkiksi rekisteröivät suurjäristyksen alla kymmeniä pieniä järistyksiä, sanoi Yhdysvaltain geologisen tutkimuslaitoksen (USGS) geofyysikko Ken Hudnut.

Enteellisiä esijäristyksiä?

Tietoihin paneutuvat tutkijat yrittävät selvittää, oliko esijäristyksissä joitakin epätavallisia piirteitä, jotka olisivat voineet kertoa niiden olevan suuremman järistyksen ennusmerkkejä eikä vain tavallisia tektonisia vatsanpuruja.

”Kysymys kuuluukin, havaitsivatko GPS:t tai rasitusmittarit ennusmerkkejä”, sanoo Hudnut. ”Jos niin oli, se muuttaa maanjäristystutkimusta pysyvästi.”

Hudnut lisää, että Sumatran GPS-tiedot olivat ”aika hyviä”. Chilen tiedot olivat ”paljon parempia”, ja Japanissa instrumenttien sijoittelu ja tyyppi tuottivat ”uskomattoman hyviä” tietoja.

”Seuraavan tällaisen datasarjan saamme ehkä vasta kaukana tulevaisuudessa. Jättijäristys rannikon tuntumassa ja GPS-laitteita pitkin rannikkoa”, hän sanoo.

”Tutkijoiden työssä on suurelta osin kysymys siitä, että oikeat instrumentit laitetaan oikeaan paikkaan rekisteröimään jotain luonnonilmiötä, jotta sitä voitaisiin ymmärtää paremmin. Jos noissa esijäristyksissä näkyi joitakin enteitä, sen olisi pitänyt tallentua tuohon laitepaljouteen.”

Maan vaappumislaskelmat eivät ole relevantteja tässä nimenomaisessa tehtävässä, sanoo Nasan Richard Gross, mutta ne ovat silti enemmän kuin pelkkä kuriositeetti. Maan pyörimisliikkeen ymmärtäminen on nimittäin erittäin tärkeää esimerkiksi avaruusalusten laukaisemiselle.

”Kun navigoimme avaruusalusta viemään kulkijaa Marsiin, meidän on kyettävä ottamaan huomioon Maan pyörimisen muutokset, jotta saamme kulkijan juuri sinne minne haluammekin”, hän sanoo. ”Jos emme tekisi niin, voisimme ampua tyystin ohi koko planeetasta.”

Tilaa uutiskirje

National Geographicin ilmainen uutiskirje.

Uutiskirjeen tilaajana saat joka viikko:

  • Upeimmat kuvat
  • Parhaat artikkelit
  • Viikon visan

Uusi lehti: Luonnon zombit

Tilaus: Valmiina kauhutarinaan? Zombeja ei esiinny vain filmeissä – myös luonnossa on olioita, jotka ottavat muita hallintaansa ja tekevät näistä tahdottomia orjiaan.

Osallistu Lukijoiden täysosuma

Osallistu National Geographicin pohjoismaiseen kuvakilpailuun. Kuukauden teemana ovat rakennukset. Voittajakuvat julkaistaan lehdessä.

Tieteen Kuvalehti
Historia
National Geographic

Copyright © 2009 Bonnier Publications