Den 22 maj 1960 drabbades södra Chile av en förödande jordbävning. Under tio minuter skakade marken så våldsamt att människor inte kunde hålla sig på benen. Sprickor öppnades i vägar och byggnader rasade samman. En man, som citeras i en rapport (öppnas i ny flik) från U.S. Geological Survey (USGS) om hur han överlevde skalvet och den efterföljande tsunamin, trodde till en början att det kalla kriget hade eskalerat och lett till ett kärnvapenkrig.
Jordbävningen i Valdivia, som fått sitt namn efter den stad som ligger närmast epicentrum, hade en magnitud på 9,5, vilket är den största som någonsin registrerats tidigare eller senare. Men kan skalven bli större?
Svaret är ja, enligt geovetare. Men risken för ett mycket större skalv är liten. Ett skalv med en större magnitud än 9,5 skulle kunna inträffa, men det skulle kräva att en enorm bit av jordskorpan bryts på en gång — rörelsen av en förkastning som är både enormt djup och oerhört lång. Det finns inte många platser på jorden där det skulle kunna hända, säger Wendy Bohon, jordbävningsgeolog och vetenskapskommunikatör. Ett skalv med magnitud 9,5 är förmodligen precis runt den övre gränsen för vad planeten kan generera, säger Bohon till Live Science, och ett skalv med magnitud 10 är extremt osannolikt.
"Det är bra för Hollywood, men det är inte realistiskt för jorden, tack och lov", sa Bohon.
Magnitud är ett mått på hur mycket energi som frigörs vid en jordbävning. Den skiljer sig något från hur intensiv en jordbävning känns, vilket kan påverkas av någons avstånd från epicentrum och markförhållandena. Samma jordbävning kommer att kännas starkare för någon som står på lös jord och sand än för någon som står på fast berggrund, säger Bohon.
En jordbävnings magnitud beror på den totala ytan av en förkastning som bryts. Detta beror i sin tur på hur djupt förskjutningen går ner i jordskorpan och hur lång horisontellt segmentet är som bryts. Det finns fysiska gränser för hur stort område som kan brytas. De djupaste förskjutningarna finns vid subduktionszoner, där en tektonisk platta trycks in under en annan. Men om man går tillräckligt djupt är stenarna så varma att de blir varma och kladdiga, och i stället för att gå sönder böjer de sig. Enligt USGS (öppnas i ny flik) kan jordbävningar ibland inträffa så djupt som 800 kilometer under jordytan, men de flesta djupa jordbävningar ger inte upphov till några större skakningar på ytan;
De sprickor som har störst förmåga att utlösa stora, skadliga jordbävningar är de fallande sprickorna i subduktionszoner, säger Heidi Houston (öppnas i ny flik) , en jordbävningsgeolog vid University of Southern California. Dessa dippande förkastningar, som fått sitt namn eftersom de är snedställda i en sned vinkel snarare än vertikala, har de största områdena med stenar som kan fastna mot varandra, bygga upp spänningar och slutligen gå sönder.
"Det är egentligen storleken på det nedåtgående förkastningsplanet som har störst betydelse för den maximala jordbävningsstorleken, och dessa förkastningsplan kan bli större i subduktionszonen", säger Houston till Live Science.
Men det finns också gränser för hur långt ett felavsnitt får vara. Inte ens subduktionszonsförkastningar bryts på en gång, säger Bohon. Typiskt sett är det något som kommer i vägen — kanske en seamount (ett undervattensberg), eller en förändring i bergarten eller bergets geometri som gör att ett segment av en förkastning är mer motståndskraftigt mot påfrestningar än dess granne.
En annan faktor som påverkar jordbävningsstorleken är hur mycket förkastningen rör sig, eller glider, säger Houston. I regel glider mindre områden av brottet mindre än större områden. Medan en jordbävning med magnitud 5 kan glida några centimeter — ett avstånd som sannolikt inte bryter marken ovanför — kan en magnitud 9 glida 66 fot (cirka 20 meter) eller mer. Skalvet i Chile 1960 ökade faktiskt landets yta på grund av hur marken sträckte sig, berättade Sergio Barrientos, en seismolog vid Chiles universitet som upplevde skalvet, för NPR 2016 (öppnas i ny flik) .
Att förstå storleken
Skalan för jordbävningars magnitud kan oavsiktligt dölja skillnaden mellan mycket stora jordbävningar. Skalan är inte linjär utan logaritmisk: För varje enhet som den ökar, ökar markrörelsen 10 gånger och den energi som frigörs 32 gånger. Bohon använder gärna metaforen att bryta en bunt spaghetti. Om det motsvarar en jordbävning av magnitud 5 att bryta en spaghettisträng, måste man bryta 32 strängar för att frigöra samma energi som en jordbävning av magnitud 6. På denna spaghettiskala är en magnitud 7 som 1 024 trådar som bryts, en magnitud 8 som 32 768 trådar och en magnitud 9 som 1 048 576 trådar.
Som exemplet visar är skillnaden mellan ett skalv med magnitud 8 och ett skalv med magnitud 9, när det gäller den energi som frigörs, mycket större än skillnaden mellan ett skalv med magnitud 5 och ett skalv med magnitud 6. För att öka en jordbävnings magnitud från 9,5 till 9,6 krävs alltså en mycket större mängd av ett område som bryts sönder av en förkastning än om man går från en magnitud 5,5 till 5,6.
På grund av osäkerheten i mätningarna finns det fortfarande en vetenskaplig debatt om huruvida jordbävningen i Chile 1960 hade exakt magnitud 9,5, säger Houston. Men för att understryka de enorma skillnaderna i storleken på till synes små tal i denna ände av magnitudskalan är ett skalv med magnitud 9,5 mer än dubbelt så starkt som det näst största skalvet som någonsin registrerats, ett skalv med magnitud 9,2 som drabbade Prince William Sound i Alaska 1964, sade Houston;
Det finns naturligtvis planetära katastrofer som teoretiskt sett skulle kunna leda till mycket kraftigare jordbävningar, till exempel en kollision med en asteroid. (Vissa forskare tror att den asteroidnedslag i slutet av kritaperioden som dödade de icke-aviära dinosaurierna för 66 miljoner år sedan utlöste jordbävningar med tvåsiffriga magnituder, även om det är svårt att fastställa storleken på dessa.) På tidsskalor på miljarder år skulle jorden säkert kunna uppleva en sådan katastrof, sade Houston. Men chansen att något som är större än mitten av niorna i magnitud inom en mänsklig livstid är mycket liten, sade hon. Det största forntida skalvet som har uppskattats baserat på geologiska bevis var också i Chile, för cirka 3 800 år sedan, och mätte troligen också omkring 9,5 i magnitud, enligt 2022 års forskning.
Storleken är inte alltid den viktigaste faktorn för hur dödlig en jordbävning är, åtminstone inte för människor, säger Bohon. Mindre jordbävningar har orsakat många, många dödsfall, bara för att de har drabbat befolkade områden och områden med byggnader som är benägna att kollapsa. Medan jordbävningen i Chile med en magnitud på 9,5 dödade omkring 2 000 personer, tros en jordbävning med en uppskattad magnitud på 8 ha dödat omkring 830 000 människor i Shaanxi, Kina, år 1556. År 2005 dödade en jordbävning av magnitud 7,6 uppskattningsvis 79 000 människor i Kashmir, och 2010 dödade en jordbävning av magnitud 7,0 cirka 220 000 människor i Haiti. Till och med Northridge-jordbävningen 1994, en jordbävning med en magnitud på 6,7 som inträffade på en förkastning som ingen hade lagt märke till tidigare, dödade 57 personer, skadade tusentals och orsakade skador för miljarder dollar eftersom den drabbade Los Angeles;
"Det finns så många potentiella sprickor som skulle kunna orsaka skadliga jordbävningar", säger Bohon. "Men folk tänker bara på det stora."
