Földrengés Chilében

A február 27-én kipattant nagyerejű földrengés körülményeit és hatásait űreszközökkel is vizsgálják. De tényleg elbillent-e a Föld?

A dél-amerikai kontinens nyugati partja egy ún. szubdukciós zóna, ahol a földkéreg két nagy kőzetlemeze – az óceáni Nazca-lemez és a kontinentális Dél-amerikai-lemez – találkoznak: az előbbi a másik alá bukik, évente átlagosan mintegy 8 cm-es sebességgel. A lemezek találkozásának következtében jött létre az Andok hegylánca, s a pusztító földrengések is emiatt történnek a térségben.

Legutóbb 2010. február 27-én következett be egy 8,8 magnitúdós rengés, Chile partjaitól nem messze, Concepción városához, és a valamivel távolabb fekvő fővároshoz, Santiagóhoz közel. Az alábbi térképen a szürkésbarna skála a térség domborzatát szemlélteti (az Endeavour űrrepülőgépről 2002-ben készült radaros magasságmérések alapján), a kék szín árnyalatai a tenger mélységét mutatják. A korábbi földrengések helyét és erősségét fekete körök jelölik.

(Kép: NASA EO / J. Allen / USGS Earthquake Hazard Program / Shuttle Radar Topography Mission / University of Maryland’s Global Land Cover Facility / British Oceanographic Data Center’s Global Bathmetric Chart of the Oceans).

A két lemez határát a térképen piros vonallal jelölték. Enélkül, csupán a tengermélység változásából is jól látható, hogy a parttól kb. 100 km-es távolságban egy árok húzódik, ahol a Nazca-lemez a kontinentális kőzetlemez alá bukik. A két lemez nem mindenhol csúszik el könnyen egymáson, a feszültségek idővel felhalmozódnak. A kőzet eltörik, s az energia hirtelen, földrengések formájában szabadul fel. A chilei partvidék nevezetes a nagyerejű földmozgásokról. A mostani esemény csupán kb. 230 km-re északra történt az elmúlt 200 évben valaha is mért legnagyobb (9,5-es magnitúdójú) rengés helyétől. (Azt a földrengést 1960 májusában jegyezték fel.)

Hét órával a természeti csapás után a Nemzetközi Űrállomásról készített felvétel. Concepción és Hulapén városában a tűzvészek nyomán füstfelhők, és egy megrongálódott híd is felismerhető a Río Biobío folyó felett (ld. a lenti, kinagyított részleteket is). Az egyetem épületeit (a felső képen jobbra) is jelentős károk érték. (Kép: NASA JSC)

A hazai sajtóban is nagy nyilvánosságot kapott az a NASA modellszámítás, amely szerint a Föld forgására – a nap hosszára és a forgástengely irányára – is hatással volt a földrengést kiváltó természeti jelenség. Ennek az a fizikai alapja, hogy a törésvonal mentén elmozduló kőzettömeg révén megváltozott bolygónk tömegeloszlása. Mivel a tömeg közelebb került a forgástengelyhez, a perdület megmaradása miatt kicsit felgyorsulhatott a bolygónk forgásának szögsebessége. (Ugyanezen az elven, a kezük behúzásával gyorsítják forgásukat a piruettező műkorcsolyázók.) A becsült hatás 1,26 μs (mikroszekundum, a másodperc milliomod része), ami a legpontosabb mérésekkel is a kimutathatóság határán, de inkább az alatt van.

A modell szerint a Föld forgástengelye – a perdület vektorának az iránya – is eltérülhetett, ugyancsak igen kis mértékben. Ennek a dőlésszög-megváltozásnak a számértéke állítólag 2,7 ezred-ívmásodperc lehet, ami a sarkoknál – ahol a képzeletbeli tengely döfi a földfelszínt – kb. 8 cm-es eltérésnek felel meg.

A párizsi székhelyű Nemzetközi Földforgás és Referenciarendszer Szolgálat (International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS) felelős a Föld forgástengelyének irányára és a nap hosszára vonatkozó méréseknek a begyűjtéséért és feldolgozásáért. Ők hozzák nyilvánosságra a végleges adatokat, illetve rövid és hosszú távú előrejelzéseket készítenek. A feladat nem egyszerű, hiszen számos különböző űrgeodéziai technikával kapott adatokat kell kombinálni. Ilyenek például a távoli kvazárok rádiósugárzását felfogó, azok pontos pozícióját mérő rádiótávcső-hálózatok (VLBI) mérései, a globális műholdas navigációs rendszerek (GNSS) mesterséges holdjaira (pl. GPS, GLONASSZ holdakra) végzett távolságmérések, műholdas lézertávmérések, a Holdon elhelyezett lézetükrökre végrehajtott távolságmérések.

Az IERS legfrissebb, napi időközönként készült adatai szerint a Föld forgási periódusának megváltozását jelenleg kb. 10 μs pontossággal ismerjük, ennek alapján tehát az esetleges 1,26 μs rövidülés nyilván nem mutatható ki. A pólusmozgás két merőleges komponensének formális hibája kb. 0,1 ezred-ívmásodperc. Ugyanakkor – mint azt az alábbi grafikonok is szemléltetik – a napi „megszokott” irányváltozások mostanában 1-2 ezred-ívmásodpercet tesznek ki. A jósolt 2,7 ezred-ívmásodperces egyszeri változás nyoma viszont nem látható ebben az adatsorban.

A pólusmozgás x irányú (fent) és y irányú komponense (lent), 2010. február 27-én (középső oszlopok), valamint az azt megelőző és követő három napon. A függőleges tengely osztásközei 5 ezred-ívmásodpercnek felelnek meg. (Az adatok forrása: IERS EOP 05 C04 sorozat)

Kapcsolódó cikkek:
A Föld mint bolygó a helyén van

Kapcsolódó linkek:
Földrengések Chile partjainál (NASA EO)
Concepción a földrengés után (NASA EO)
A chilei földrengés lerövidíthette a nap hosszát (NASA)