1960. május 22-én pusztító földrengés rázta meg Chile déli részét. A föld 10 percen keresztül olyan hevesen rengett, hogy az emberek képtelenek voltak talpon maradni. Az utakon repedések keletkeztek, és épületek dőltek össze. Egy férfi, akit a U.S. Geological Survey (USGS) jelentése (új fülön nyílik meg) idéz a rengés és az azt követő szökőár túléléséről, kezdetben azt hitte, hogy a hidegháború nukleáris Armageddonba torkollott.
A Valdivia földrengés, amely az epicentrumához legközelebb eső városról kapta a nevét, nagyjából 9,5-es erősségű volt, a legnagyobb, amelyet valaha is feljegyeztek. De lehetnek még nagyobb rengések?
A geológusok szerint a válasz igen. Egy sokkal nagyobb rengés esélye azonban csekély. Bár egy 9,5-nél nagyobb erősségű rengés bekövetkezhetne, ahhoz egy hatalmas kéregdarab egyszerre történő töréséhez óriási kéregdarabokra lenne szükség; egy rendkívül mély és rendkívül hosszú törés elmozdulására. Nem sok olyan hely van a Földön, ahol ez megtörténhetne - mondta Wendy Bohon, földrengésgeológus és tudományos kommunikátor. Bohon a Live Science-nek elmondta, hogy egy 9,5-es erősségű rengés valószínűleg a bolygó által generálható rengés felső határa körül van, és egy 10-es erősségű rengés rendkívül valószínűtlen.
"Hollywood számára ez nagyszerű, de a Föld számára nem reális, hála Istennek" - mondta Bohon.
A magnitúdó a földrengés során felszabaduló energia mennyiségét méri. Ez némileg különbözik attól, hogy mennyire intenzívnek érezzük a földrengést, amelyet befolyásolhat az epicentrumtól való távolság és a talaj állapota. Bohon szerint ugyanazt a rengést erősebbnek fogja érezni az, aki laza talajon és homokon áll, mint az, aki szilárd alapkőzetben áll;
A rengés erőssége a törés teljes területétől függ. Ez pedig attól függ, hogy a törés milyen mélyen hatol le a kéregbe, és milyen hosszú a törésszakasz vízszintes irányban. Fizikai határai vannak annak, hogy mekkora terület törhet meg. A legmélyebb törések a szubdukciós zónákban vannak, ahol az egyik tektonikus lemez egy másik alá nyomódik. Ha azonban elég mélyre megyünk, a kőzetek olyan melegek, hogy forróak és ragacsosak lesznek; ahelyett, hogy eltörnének, inkább meghajlanak. Bár a rengések néha akár 800 kilométer mélyen is bekövetkezhetnek a Föld felszíne alatt, az USGS szerint (új fülön nyílik meg) , a legtöbb mély rengés nem okoz nagy rengést a felszínen; a kéreg felső néhány tíz kilométeres rétegében bekövetkező rengések a legveszélyesebbek az emberekre.
Heidi Houston (új lapon nyílik meg) , a Dél-kaliforniai Egyetem földrengésgeológusa szerint a szubdukciós zónákban a lejtős törések képesek leginkább nagy, károkat okozó földrengéseket kiváltani. Ezek a lejtős törések, amelyek azért kapták ezt a nevet, mert nem függőlegesen, hanem ferde szögben állnak, a legnagyobb területű kőzeteket tartalmazzák, amelyek egymáshoz tapadhatnak, feszültséget építhetnek fel, majd végül eltörhetnek.
"Valójában a lejtős töréssík mérete az, ami a legnagyobb hatással van a maximális földrengés méretére, és ezek a töréssíkok nagyobbak lehetnek a szubdukciós zónában" - mondta Houston a Live Science.
Vannak azonban korlátok is a törhető hibaszegmens hosszára vonatkozóan. Bohon szerint még a szubdukciós zóna törésvonalai sem törnek el egyszerre. Általában valami útban van — egy tenger alatti hegy (egy tenger alatti hegy), vagy a kőzet típusának vagy geometriájának megváltozása, ami a törés egyik szegmensét ellenállóbbá teszi a feszültséggel szemben, mint a szomszédos szegmensét.
Houston szerint a földrengés erősségét az is befolyásolja, hogy a törés mennyit mozog, vagyis mennyire csúszik. Általában a kisebb törésvonalak kisebb mértékben csúsznak, mint a nagyobbak. Tehát míg egy 5-ös erősségű rengés néhány centimétert csúszhat — ez a távolság nem valószínű, hogy megtörné a felette lévő talajt — egy 9-es erősségű rengés 66 láb (kb. 20 méter) vagy annál is többet csúszhat. Az 1960-as chilei rengés valójában növelte az ország területét, mert a talaj megnyúlt, mondta Sergio Barrientos, a Chilei Egyetem szeizmológusa, aki átélte a rengést, 2016-ban az NPR-nek (új lapon nyílik meg) .
A nagyságrend megértése
A földrengésnagyság-skála véletlenül elfedheti a nagyon nagy földrengések közötti különbséget. A skála nem lineáris, hanem logaritmikus: Minden egységgel felfelé haladva a talajmozgás 10-szeresére nő, a felszabaduló energia pedig 32-szeresére. Bohon szívesen használja a spagetticsomó széttörésének metaforáját. Ha egy szál spagetti eltörése egy 5-ös erősségű földrengésnek felel meg, akkor egy 6-os erősségű rengés energiájának felszabadításához 32 szálat kell eltörni. Ezen a spagetti skálán a 7-es erősségű földrengés 1 024 szál elszakadásának felel meg, a 8-as erősségű 32 768 szálnak, a 9-es erősségű pedig 1 048 576 szálnak.
Amint ez a példa is mutatja, a 8-as és a 9-es erősségű rengés közötti különbség a felszabaduló energia tekintetében sokkal nagyobb, mint az 5-ös és a 6-os erősségű rengés közötti különbség. Így egy földrengés 9,5-ről 9,6-ra történő felerősítése sokkal nagyobb területet vesz igénybe a törésből, mint egy 5,5 és 5,6 közötti földrengés.
A mérések bizonytalansága miatt még mindig tudományos vita folyik arról, hogy az 1960-as chilei rengés pontosan 9,5-es erősségű volt-e - mondta Houston. De hogy érzékeltessük a látszólag kis számok közötti hatalmas különbségeket a magnitúdóskála ezen végén, a 9,5-es erősségű rengés több mint kétszer olyan erős, mint a valaha feljegyzett következő legnagyobb rengés, a 9,2-es erősségű, amely 1964-ben az alaszkai Prince William Soundban történt, mondta Houston.
Természetesen vannak olyan bolygókatasztrófák, amelyek elméletileg sokkal nagyobb erejű földrengésekhez vezethetnek: például egy aszteroidával való ütközés. (Egyes tudósok szerint a kréta végi aszteroida-becsapódás, amely 66 millió évvel ezelőtt kiirtotta a nem őslényeket, kétszámjegyű nagyságrendű földrengéseket váltott ki, bár a méret pontos meghatározása nehézkes.) Több milliárd éves időtávlatban a Földön minden bizonnyal bekövetkezhet egy ilyen katasztrófa - mondta Houston. De annak az esélye, hogy egy emberi életen belül valami 9-es nagyságrendűnél nagyobb erősségű történjen, nagyon kicsi - mondta. A geológiai bizonyítékok alapján becsült legnagyobb ősi rengés szintén Chilében volt, körülbelül 3800 évvel ezelőtt, és valószínűleg szintén 9,5-es erősségű volt, a 2022-es kutatás szerint;
Bohon szerint nem mindig a méret a legfontosabb tényező abban, hogy egy földrengés mennyire halálos, legalábbis az emberekre nézve nem. Kisebb rengések is sok-sok halálos áldozatot követeltek, pusztán azért, mert lakott területeket és omlásra hajlamos épületekkel rendelkező területeket érintettek. Míg a Chilében bekövetkezett 9,5-es erősségű földrengésnek körülbelül 2000 halálos áldozata volt, addig a kínai Shaanxi tartományban 1556-ban egy 8-as erősségű rengésnek mintegy 830 000 ember vesztette életét. 2005-ben egy 7,6-es erősségű földrengés becslések szerint 79 000 ember halálát okozta Kasmírban, 2010-ben pedig egy 7,0-es erősségű földrengés mintegy 220 000 ember halálát okozta Haitin. Még az 1994-es Northridge-i földrengés is, amely mindössze 6,7-es erősségű volt, és egy olyan hibán történt, amelyet korábban senki sem vett észre, 57 embert ölt meg, ezreket sebesített meg, és több milliárd dolláros kárt okozott, mivel Los Angelesre is hatással volt.
"Nagyon sok potenciális törés okozhat káros földrengést" - mondta Bohon. "De az emberek csak a nagyra gondolnak."
