Vào giữa năm 2026, tạp chí khoa học danh tiếng Science đã công bố nghiên cứu của nhà địa vật lý Sunyoung Park (Đại học Chicago) cùng các cộng sự. Nghiên cứu này chứng minh rằng trận siêu động đất Tohoku 9.0 độ Richter tại Nhật Bản vào tháng 3 năm 2011 đã tạo ra một hiện tượng địa chấn vô cùng hiếm gặp.
Khi trận động đất dữ dội mạnh 9.0 độ Richter làm rung chuyển Nhật Bản vào ngày 11 tháng 3 năm 2011, mặt đất cũng đã có một sự dịch chuyển lâu dài hơn. Khoảng 15 phút sau khi sự kiện bắt đầu lúc 2:46 chiều theo giờ địa phương, gần như toàn bộ đất nước đã dịch chuyển về phía đông, theo các phép đo từ các trạm GPS.
Cú nhích này rất nhỏ - từ 5 đến 6 milimét, tương đương 0.20 đến 0.24 inch - nhưng là vĩnh viễn và vào thời điểm đó phần lớn không được chú ý hoặc bị coi là sự cố dữ liệu. Tuy nhiên, nhà địa vật lý Sunyoung Park tại Đại học Chicago cảm thấy các tín hiệu ghi nhận được chỉ ra một sự dịch chuyển hướng tới một điều gì đó hữu hình. Trên thực tế, chuyển động của mặt đất phản ánh một hiện tượng địa chấn "phi thường" và chưa từng được ghi nhận trước đây.
Trận động đất mạnh 9.0 độ Richter làm rung chuyển Nhật Bản vào ngày 11 tháng 3 năm 2011 đã kích hoạt một trận sóng thần, trong ảnh là cảnh sóng tràn qua đê chắn biển và đổ vào thành phố Miyako ở miền bắc Nhật Bản. Ảnh: Jiji Press/AFP/Getty Images
"Điều bất thường ở sự dịch chuyển này về cơ bản là toàn bộ Nhật Bản đã chuyển động gần như đồng đều cùng một lúc", Park, người dẫn đầu nghiên cứu, cho biết.
Bà nói thêm rằng sự chuyển động này ảnh hưởng đến toàn bộ phần đất liền của Nhật Bản - từ Hokkaido đến Kyushu - một khu vực dài khoảng 1,800 dặm (3,000 kilômét), không trùng khớp với thời gian của trận động đất ban đầu và nó xảy ra trước bất kỳ dư trấn lớn nào.
Sau nhiều năm phân tích dữ liệu GPS và địa chấn, Park cùng các đồng nghiệp phát hiện ra rằng các sóng từ trận động đất đã truyền xuống lõi Trái đất và sau đó dội ngược trở lại vỏ Trái đất, làm dịch chuyển bốn mảng kiến tạo chính.
Mặc dù các nhà địa chấn học đã biết rằng sóng từ các trận động đất lớn có thể truyền xuống qua hành tinh và nảy khỏi lõi ngoài của nó, vốn là kim loại lỏng, họ từng nghĩ rằng năng lượng đó sẽ tiêu tan trước khi quay trở lại vỏ Trái đất.
"Loại sóng lặn sâu đó kích hoạt một sự kiện nào đó là điều hoàn toàn mới, và sự kiện này rất khác thường, cũng bởi vì nó diễn ra trên một phạm vi quá rộng", Park giải thích.
Mặc dù động đất có thể gây ra sự dịch chuyển mặt đất dữ dội - làm đứt gãy lòng đất và di chuyển các khu vực lớn hơn vài inch - sự dịch chuyển như vậy thường có tính chất cục bộ hơn so với sự kiện địa chấn trên toàn bộ quốc gia mà Park và các đồng nghiệp phát hiện.
Goran Ekstrom, một nhà địa vật lý tại Đại học Columbia, nói rằng trong trận động đất năm 2011, hai mảng kiến tạo trượt qua nhau bên dưới Nhật Bản đã dịch chuyển khoảng 10 mét.
"Chuyển động nhanh chóng này là nguyên nhân gây ra sự rung lắc mặt đất và sóng thần, đồng thời nó cũng khiến toàn bộ đảo Honshu dịch chuyển về phía đông khoảng 20 xentimét", Ekstrom, người không tham gia vào nghiên cứu, phát biểu khi đề cập đến hòn đảo lớn nhất của Nhật Bản.
Sự dịch chuyển mà Park và các đồng nghiệp phát hiện, mặc dù nhỏ hơn, vẫn rất đáng chú ý vì nó xảy ra trên một diện tích rộng lớn như vậy, khiến nó trở thành hiện tượng rộng nhất từng được ghi nhận, và nó giải phóng lượng năng lượng tương đương với một trận động đất mạnh 7.5 độ Richter, theo một thông cáo báo chí.
Người dân được giải cứu khỏi một tòa nhà sau trận động đất và sóng thần ở tỉnh Miyagi, đông bắc Nhật Bản. Ảnh: Kyodo/Reuters
Mối hiểm họa địa chấn mới
Trận động đất tháng 3 năm 2011, xảy ra cách Tokyo 231 dặm (372 kilômét) về phía đông bắc, là trận động đất tồi tệ nhất từng càn quét Nhật Bản, gây ra trận sóng thần khổng lồ và khủng hoảng hạt nhân, làm khoảng 20,000 người thiệt mạng. Park cho biết các nhà hoạch định chính sách nên nhận thức được nguồn hiểm họa địa chấn chưa từng được biết đến này.
Không giống như các dư trấn vốn không thể dự đoán chính xác, hành trình khứ hồi đến lõi Trái đất và quay trở lại - khoảng 3,600 dặm - mất khoảng 15 phút, biến nó thành một sự kiện địa chấn có thể lường trước và tiềm năng chuẩn bị ứng phó. Tuy nhiên, vì năng lượng của sự kiện địa chấn này phân bố trên một phạm vi cực kỳ rộng, người ta sẽ cảm nhận nó ít dữ dội hơn và gây ra ít thiệt hại hơn so với một trận động đất mạnh 7.5 độ Richter thông thường, vốn tập trung năng lượng vào một khu vực nhỏ hơn.
"Ngay cả khi có bất kỳ thiệt hại nào, có lẽ cũng rất khó phân biệt nó với thiệt hại do trận động đất chính và các dư trấn tiếp theo gây ra", Park nói.
Sự dịch chuyển năm 2011 do sóng địa chấn đi qua lõi gây ra đã bao quát các điểm giao nhau của các mảng kiến tạo Thái Bình Dương và Okhotsk, cũng như ranh giới giữa mảng Biển Philippine và mảng Á-Âu. Các mảng kiến tạo là những mảnh vỏ đá của Trái đất chuyển động chậm và liên tục.
Sự rung lắc dữ dội từ trận động đất ban đầu có thể đã tạo điều kiện cho sự xuất hiện của làn sóng từ lõi, làm tái kích hoạt đứt gãy xung quanh trận động đất chính cũng như kích hoạt sự dịch chuyển dọc theo các điểm giao nhau xa hơn của các mảng kiến tạo, Park nói.
Ảnh chụp từ trên không cho thấy thiệt hại tại một phần bờ biển phía đông bắc của Honshu, Nhật Bản sau trận động đất ngoài khơi và sóng thần xảy ra vào ngày 11 tháng 3 năm 2011.
Nhật Bản có một mạng lưới trạm giám sát địa chấn và vệ tinh "tuyệt vời" giúp việc ghi nhận một sự kiện như vậy trở nên khả thi, Vedran Lekić, giáo sư tại khoa khoa học địa chất, môi trường và hành tinh tại Đại học Maryland, cho biết. Nhưng có khả năng "loại hiện tượng này cũng xảy ra ở những nơi khác thuộc các khu vực thiếu thiết bị giám sát, nơi nó không thể được ghi nhận một cách dứt khoát".
Theo hiểu biết tốt nhất của ông, sự chuyển động mặt đất trên một hệ thống đứt gãy rộng lớn, như hệ thống nằm bên dưới Nhật Bản, chưa từng được liên kết trước đây với sự xuất hiện của một sóng địa chấn dội ngược từ lõi, Lekić, người không tham gia nghiên cứu, cho biết qua email.
Park và các đồng nghiệp cho biết họ đã xem xét các giải thích khác cho sự dịch chuyển về phía đông của Nhật Bản, bao gồm cả một vụ sạt lở đất dưới đáy biển, nhưng tác động của một sự kiện như vậy sẽ mang tính cục bộ hơn nhiều, họ lập luận.
Nếu diễn giải của họ về dữ liệu là chính xác, nghiên cứu này "rất quan trọng", Amanda Thomas, nhà địa vật lý tại Đại học California, Davis, người cũng không tham gia vào nghiên cứu mới nhất, nhận định.
"Ý nghĩa rộng hơn của nghiên cứu là các trận động đất lớn có thể tiếp tục ảnh hưởng đến các hệ thống đứt gãy theo những cách bất ngờ trong nhiều phút sau đứt gãy chính, không chỉ thông qua các dư trấn mà còn thông qua sự đi qua của các sóng địa chấn đến sau", bà nói.
"Chúng ta vẫn chưa hiểu đầy đủ về cách thức hoạt động của các đứt gãy và loại quan sát này mang lại cho chúng ta một mảnh ghép nữa trong bức tranh toàn cảnh."
Nguồn: CNN
