Що буде із Землею після землетрусу у Японії?

Землетрус в Японії змістив вісь обертання Землі на 15 сантиметрів. Таким чином, наша планета пришвидшила свій рух, а доба скоротилася на 1,6 мікросекунди. У всесвітніх масштабах це дуже невеличка величина, яка не вплине ні на клімат, ні на атмосферу Землі. Але таке зміщення має величезне значення для науки, бо вплине на положення орбіт супутників та станцій. Адже якщо при запуску супутника помилитися на 10 сантиметрів, то космічний апарат, який летить до Юпітера, помилиться уже на мільйони кілометрів. Сейсмологи ж в свою чергу заспокоюють, що землетрусів, які б мали руйнівну дію, в Україні в принципі бути не може в силу її геологічного та геофізичного положення.

Про це на прес-конференції в «Главкомі» говорили директор Головної астрономічної обсерваторії НАН України Ярослав Яцків та провідний науковий співробітник відділу сейсмічної небезпеки Інституту геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України Тетяна Цвєткова.

Тетяна Цвєткова: «Землетрус, який стався в Японії, повзаний з процесом субдукції Тихоокеанської плити під Євразійську»

Тектонічна система Землі представляє собою систему великих тектонічних плит. Виділяються дуже великі плити, такі як Тихоокеанська та Північноатлантична, Євразійська плита та інші. Вони поділені на менші частини. Нас більше всього стосується Євразійська плита, яка має свій поділ. Територія України відноситься до південної окраїни Східноєвропейської платформи.

Основні землетруси, які мають достатню енергетичну характеристику, як правило, прив’язані до закінчення плит. Землетрус, який стався в Японії, має дуже чітке відношення до системи, яка характеризується як субдукція Тихоокеанської плити . Тому ми маємо такий сильний землетрус та ту ситуацію, з якою вона пов’язується на поверхні. Йдеться про розповсюдження похилого шару верхньої мантії з Тихого океану в контактній зоні під Євразійську плиту. За даними сейсмотомографії, вона трасується до мантії під Монгольською плитою. Більше того, при такому зсуві має таке явище як зворотній рух. Зафіксований зворотній рух на 20 метрів на схід та 75 сантиметрів в глибину. Це не єдине таке явище. Більш відоме явище зі зворотнім рухом Егейської плити, яка має до нас безпосереднє відношення, як до пограничної області. Також маємо зворотній рух, який постійно спостерігається при сильних землетрусах. Оскільки Україна відноситься до пограничної зони Східноєвропейської платформи, що є частиною Євразійської плити, то зараз дуже багато залежить від системи спостережень за процесами, повязаними з її оточенням. Час від часу такі проблеми можуть виникати не тільки в областях, які пов’язані з границями плит, але можуть існувати так само й платформені землетруси.

Ярослав Яцків: «Вісь симетрії змістилася на 15 см, що у два рази більше, ніж це було у 2010 році після Чілійського землетрусу»

Тихоокеанська плита рухається в нашу сторону на 83 міліметрів в рік і давить на Євразійську плиту. Складна лінія тієї плити проходить біля нещасної Японії. Це звичайне явище, яке ми відслідковуємо в міжнародному масштабі. При цьому використовуються різні методи спостереження: лазерна локація супутників, спостереження навігаційних супутникових систем, довгобазова радіоінтерферометрія та інші методи вимірювання. Ми знаємо про всі ці постійні рухи. Але одна плита насунулась на іншу і ніхто не знає, коли станеться цей спусковий гачок, коли це відбудеться і що є причиною.

Землетруси – звичайні явища на нашій планеті. Кожну хвилину на Землі відбувається сотні землетрусів, але першої, другої величини, у Японії ж стався дев’ятої. Японці звикли до четвертої та п’ятої величин і навіть не реагують. 1973 року було біля 9 землетрусів з магнітудою шостої-сьомої величини, але японці ніколи не думали, що у них буде землетрус дев’ятої величини. Я був у місті Сіндай та бачив ці великі стіни від океану, щоб убезпечитись від хвилі. Вони мали 6-7 метрів, але ніхто не думав, що це буде більше 10 метрів, тому такі жахливі наслідки цього землетрусу.

Всі мають уявлення, що таке Земля, її еліпсові обертання. Але вісь обертання Землі не співпадає з віссю симетрії – головною віссю інерції. Через це є явище, яке називається рух полюсів Землі. Вісь обертання приблизно за 430 діб. Тепер уявіть Землю, де є екватор та полюс, між ними виник землетрус. Опустилася плита чи піднялася, є момент інерції. Чим більший зсув, тим більші зміни моменту інерції Землі. Змінилося положення самої осі інерції нашої планети, головної вісі інерції. В NASA повідомили, що вісь симетрії змістилася на 15 сантиметрів, що у два рази більше, ніж це було у 2010 році після Чілійського землетрусу. Це один ефект.

Другий ефект – якщо це сталося, то є ще у фізиці таке явище як обертання Землі. Вона весь час обертається з уповільненням, це пов’язано із впливом Місяця, і тому наша доба весь час довша і довша на мілісекунди протягом певних сотні років. Колись доба була 12 годин – зараз 24 години. Через десять мільярдів років доба вже буде мати 48 чи 50 годин. Але це явище змінило момент інерції Землі, воно змінить також швидкість її обертання. І ця зміна обертання Землі склала 1,6 мікросекунди. Тобто, Земля пришвидшила свій рух, а доба відповідно скоротилася. Але це дуже мала величина, тому що ми спостерігаємо явища в тисячу раз більші: обертання атмосфери чи океанські течії призводять до зміни в швидкості обертання Землі на рівні декількох мілісекунд в рік.

Чи багато це 15 сантиметрів? Для науки це дуже багато, в рік положення середнього полюсу змінюється приблизно на 3 сантиметри, а тут раптово 15.

В 1950-ті роки американський сенатор виступив в Сенаті США і запропонував: давайте зробимо кілька вибухів атомної бомби і змістимо вісь обертання Землі на декілька градусів, змістимо кліматичні пояси і таким чином, скажімо, в Канаді буде тепліше. Сама по собі ідея, здавалося б, нормальна, але він не подумав, скільки енергії треба для того, щоб змістити вісь обертання Землі на декілька градусів. Тоді два відомих американських геофізики порахували, якщо підірвати всі атомні бомби, які були на 60-ті роки, то вісь зміститься тільки на міліметр. Тепер ви можете уявити, силу тієї енергії, яка є у землетрусів: там міліметр, а тут 15 сантиметрів.

Хотілося б більш докладніше почути про 19 березня, коли буде максимальне наближення Місяця до Землі. Що нас очікує?

Ярослав Яцків: Абсолютно нічого важкого нас не очікує. Місяць обертається по еліптичній орбіті навколо Землі за 27 діб. Еліптична орбіта така, що в апогеї відстань до Місяця складає 405 тисяч кілометрів, а в перигеї – 363 тисячі кілометрів, але це так звана незбурена орбіта Місяця. Крім того, на Місяць діють ще багато інших сил та ефектів з боку інших планет Сонячної системи. Тому інколи Місяць наближається на рекордну відстань до Землі, і така мінімальна відстань складає 356 тисяч 420 кілометрів.

19 березня буде одне з таких наближень Місяця, воно складатиме 356 тисяч 577 кілометрів. Але нічого страшного не буде, тому що такі наближення були в 2003, в 2005, 2008 роках і ніяких катаклізмів на Землі це не викликало. Але це не викликало з загальної точки зору, ми не говоримо про спусковий гачок, бо це наближення Місяця може призвести до збільшення так званої припливної дії Місяця на Землю, і це може спрацювати, як тригер. Але ніхто вам цього не підтвердить, бо в науки поки що немає даних, як це прогнозувати і що може бути наслідком такого спускового гачка. В Україні була розвинута ідея, що на підготовку землетрусу реагує іоносфера Землі. В Україні вперше встановлено такий взаємозв’язок, але за нашої бідності ця ідея не реалізувалася. В той час ми, і в тому числі ваш покірний слуга, були ініціаторами космічного проекту попередження, щоб можна було за даними спостереження супутника за іоносферою Землі прогнозувати такі катастрофічні явища. На жаль, космічна програма в Україні так фінансується, що соромно вам про це говорити.

Чи може вплинути зміщення земної осі, зокрема, на клімат?

Ярослав Яцків: Ні. Це дуже невеличка величина, яка не вплине ні на клімат, ні на атмосферу Землі. Воно вплине на положення орбіт супутників та станцій. Якщо я помилюся на 10 сантиметрів, то космічний апарат, який летить до Юпітера, помилиться уже на мільйони кілометрів.

Чи пов’язані якось землетрус і наближення Місяця до Землі? Чи можна сказати, що наближення Місяця спровокувало землетрус?

Ярослав Яцків: Принципово можна. Припливи моря добові, місячні, півмісячні – це все викликано впливом Місяця на Землю. Так само Місяць впливає і на тверду Землю. Уявіть собі, що між тими плитами вже склалася критична ситуація, і тут відбувся вплив приливних сил, які зробили приливний горб, і таким чином стався спусковий механізм.

Тетяна Цвєткова: На землетруси впливає не тільки наближення Місяця, а і вся система, яка виходить на вісь Земля-Місяць-Сонце. Звичайно, є впливи і космічного життя взагалі. Проблема прогнозів землетрусів неймовірно складна. В 1960-х роках був Тянь-шанський землетрус в Китаї, коли загинуло 225 тисяч чоловік, і тоді це питання постало дуже гостро. Збирали дуже великий геофізичний конгрес з цього приводу, і в результаті всіх спостережень прийшли до висновку, що наука може передбачити землетрус не більше, ніж за три хвилини до його початку. Передбачення руйнівного японського землетрусу було здійснено за хвилину до нього. Це великий прогрес, що він дійсно був передбачений, але для життя людства цей час не впливає, і зупинити цей процес неможливо.

Говорять, що якби такий землетрус стався в Україні, то це призвело б до абсолютного руйнування. Чи можливі в Україні землетруси такої сили?

Тетяна Цвєткова: В Україні такого землетрусу бути не може в силу її геологічного та геофізичного місця. Найближчий до нас осередок більш менш сильних землетрусів пов'язаний з зоною Вранча Румунії в Карпатах, але навіть сильніші землетруси цієї зони не доходять до Києва з такою силою, щоб тут щось руйнувалося. В 1977 році був землетрус, який дійшов до Києва і трошки відчувався. В Києві максимальний сейсмічний ефект магнітудою 6, він мусить бути закладений у всіх будівничих нормах, офіційно так воно і є.

Який максимальний землетрус може бути в Україні?

Ярослав Яцків: 7 балів.

Тетяна Цвєткова: Трясе весь час, але ми не відчуваємо цього. Землетруси Чорного моря мають стаціонарну магнітуду 2-3, зрідка 4-5 балів, вони не відчуваються на нашій території. Так само не доходять до Києва і зони впливу карпатського регіону.

А українські атомні станції підпадають під дію зони Вранча?

Тетяна Цвєткова: Вони підпадати то підпадають, але в базовій документації для будівництва була закладена магнітуда 8 – це більше, ніж магнітуди землетрусів району Вранча.