24 мая в 9:44 по московскому времени на Дальнем Востоке произошло сильное землетрясение. Помимо высокой магнитуды (она была оценена в 8,2), его отличительной особенностью стала глубина залегания очага — около 600 километров. Для сравнения, типичная глубина составляет несколько десятков километров. Уникальным событие в Охотском море стало чуть позже, когда волнения земной коры добрались до Москвы.
Вообще говоря, толчки ощущались не только в Москве — на территории Петропавловска-Камчатского были зафиксированы толчки до 4-5 баллов. Колебания интенсивностью около 2 были зафиксированы на территории Красноярского края, Томской и Новосибирской областей. Что касается самой Москвы, то здесь сила толчков составила около 1. Фактически это означало качание люстр на верхних этажах высотных зданий да колебания воды в аквариумах. Впрочем, около 900 человек все-таки были эвакуированы (для более чем 10-миллионого мегаполиса это, однако, всего лишь погрешность).
Как говорится в сообщении Института физики Земли РАН, никакой опасности для людей и зданий сейсмическое событие в столице не представляет. Подчеркивается также, что никакой локальной сейсмической активности в Центральной России, равно как и в Москве, не наблюдается. Если говорить коротко, то это тот редкий случай, когда Геннадий Онищенко прав, называя толчки в Москве экзотикой.
Немного истории
Впрочем, экзотика экзотикой, а Москву трясет регулярно. Вот, что писал журнал «Знание-сила» в 1977 году: «В квартире было тихо и дремотно. Вдруг стала медленно покачиваться люстра под потолком. Не было ни сквозняков в доме, ни каких-либо ударов на улице. Колебания продолжались. Оставалось предположить землетрясение. Дело было в центре Москвы 4 марта 1977 года. Часы показывали 10 часов 24 минуты вечера. Дом обращен фасадом к Киевскому вокзалу, люстра раскачивалась перпендикулярно фасаду. Значит, волны пришли с юго-запада. Покачивания медленные и плавные — значит, волны издалека; издалека — значит, от глубокого очага».
Этот отрывок посвящен описанию знаменитого землетрясения в марте 1977 года. Тогда до Москвы дошло эхо толчков с Карпат. Колебания также добрались до Минска, Тарту и Ленинграда. Аналогичным образом столицу трясло в 1940-м, причем дважды. Эпицентры обоих землетрясений находились в Румынии.
«Удары были чувствительнее в высоких домах, почти во всех качались люстры, в иных столы и стулья. Многие люди, не веря глазам, вообразили, что у них кружится голова. Те, которые шли по улице или ехали, ничего не чувствовали, и большая часть жителей только на другое утро узнала, что в Москве было землетрясение», — это уже 1802 год, журнал «Вестник Европы». Говорят, впечатления от произошедшего были так сильны, что трехлетний Саша Пушкин запомнил их на всю жизнь.
Наконец, согласно дошедшим до нас летописям, 1 октября 1445 года «...потрясся град Москва, Кремль и посад и храм поколебашеся».
Эвакуация людей в Москве
Фото: @anya_galevskaya
Как обычно трясет?
Прежде необходимо сказать несколько слов о землетрясениях в общем.
«Землетрясения принято подразделять по глубине их возникновения на три категории: так называемые «нормальные» — это те землетрясения, глубина которых не превышает 33 километров. Считается, что это некоторая условная граница земной коры. Другие ученые полагают, что нормальными можно считать землетрясения глубиной до 70 километров», — говорит Рубен Татевосян, доктор физико-математических наук и главный научный сотрудник Института физики Земли РАН.
Для землетрясений с более глубокими очагами ученые используют жаргонное название «промежуточные». Очаг такого землетрясения залегает на глубинах до 300 километров. Третья категория, к которой и относилось землетрясение в Охотском море, — так называемые глубокие (или глубокофокусные) землетрясения.
Наиболее хорошо изучен механизм возникновения нормальных землетрясений. Они являются следствием движения литосферных плит, из которых состоит земная кора. В отдельных регионах коры в результате такого движения накапливается механическое напряжение. Когда оно превышает прочность пород, пласты смещаются (это называется подвижкой). Обычно смещение составляет несколько сантиметров, но высвобождаемая при этом энергия (ведь речь идет о пластах массами миллионы и миллиарды тонн) может быть огромной. Точка, в которой начинается подвижка, называется очагом (фокусом или гипоцентром) землетрясения. Эпицентр, в свою очередь, — это проекция очага на поверхность Земли, то есть точка, где колебания достигают максимальной мощности.
«Для нормальных землетрясений — в смысле землетрясений с нормальной глубиной — сейчас набрана колоссальная статистика. Там сформулированы так называемые законы затухания, которые присутствуют во всех уравнениях макросейсмического поля; они входят в оценку сейсмической опасности, и вообще, это основа основ. Есть региональные отклонения от среднемировой зависимости и так далее, но это все детали, мало интересные кому-то, кроме специалистов. Главное, что механика процесса более или менее понятна — энергия волн, возникших в результате землетрясения, поглощается за счет внутреннего трения, а также из-за увеличения фронта волны», — объясняет Татевосян.
Глубокофокусные землетрясения
С глубокофокусными землетрясениями ситуация совершенно иная. В первую очередь потому, что описанный выше механизм подвижек там не работает в принципе (либо не является основным). «Механизм "глубоких" землетрясений — это дело темное и мало понятное, но то, что они возникают, — это факт. Если вы посмотрите, например, в любой мировой каталог и сделаете выборку глубоких землетрясений, вы все прекрасно увидите, как они расположены», — говорит Татевосян.
Из «условно близких к Москве» (все-таки расстояние от Москвы до эпицентра нынешнего землетрясения — примерно шесть тысяч километров) регионов такого рода можно отметить два. Один из них — это Вранчская зона, единственный в Европе очаг глубокофокусных землетрясений. Впрочем, некоторые ученые полагают, что эту зону следует относить скорее к промежуточным, нежели глубокофокусным. Вторая зона находится в западной Туркмении.
На настоящий момент известно, что глубокофокусные землетрясения связаны с регионами погружения одной плиты под другую. Там, где такого рода события происходят достаточно часто, можно выделить плоскости, известные как зоны Вадати-Беньоффа по именам их первооткрывателей, японского сейсмолога Вадати и американского — Беньоффа. Эти зоны уходят под наклоном на глубину до 700 километров к местам, где сталкиваются плиты. Одна плита изгибается и подвигается под другую, погружаясь в мантию.
При этом, что именно происходит в этих регионах, неизвестно — на сегодняшний день существует несколько гипотез, объясняющих глубокофокусные землетрясения. Например, есть версия, что они связаны с фазовыми переходами пород, залегающих на больших глубинах.
Отдельный вопрос, связанный с такого рода событиями, — это распространение сейсмических волн. Если с обычными землетрясениями, как уже говорилось выше, все в целом понятно (там есть формулы), то каким образом волны от глубокофокусных землетрясений ухитряются преодолевать расстояния в тысячи километров, неясно.
«Честно говоря, когда я в первый раз услышал сегодня сообщение о том, что в Москве ощущалось именно это землетрясение, я подумал, что что-то перепутали. Но у нас тут стоят приборы, они записали его, причем замечательно. То есть сомнений нет. Первая реакция была — не может быть, но, видимо, что-то происходит, из-за чего может быть», — говорит Татевосян. И добавляет, что вероятным механизмом распространения волн может служить формирование своего рода волновода. Впрочем, механизм этого формирования неясен.
По мнению заместителя директора Института физики Земли Евгения Рогожина, дело может быть в сверхглубоком залегании очага. «По сути, это одно из самых глубоких землетрясений из всех, когда-либо наблюдавшихся, и совершенно уникальное событие в плане распространения сейсмоволн, — говорит он. — Колебания были зарегистрированы почти по всему миру. Скорее всего, это потому, что фокус находился в самой мантии. Возможно, именно это и способствовало столь активному распространению волн». Как бы то ни было, но уже сейчас ученые (не только опрошенные «Лентой.ру») сходятся во мнении, что перед нами совершенно уникальное геологическое явление, и его изучение, возможно, прольет свет на самые сложные вопросы, касающиеся землетрясений.
К примеру, по словам Рубена Татевосяна, совершенной неожиданностью стало обнаружение некоторого порогового эффекта. В той части Охотского моря, где располагался эпицентр «московского» события, трясет сильно и регулярно. Так, в июле 2008 года в этом же регионе произошло землетрясение магнитудой 7,7. Его эпицентр располагался на расстоянии ста километров от нынешнего, однако ни в Москве, ни в Петербурге оно не ощущалось. Аналогичный эффект известен для Вранчской зоны — оттуда до Москвы доходят только землетрясения с магнитудой свыше 7. В данном случае порог, скорее всего, лежит в пределах от 7,7 до 8,2.
P.S. С московским землетрясением произошел замечательный курьез. В 2011 году Евгений Рогожин в одном из своих интервью рассказал, что в ближайшие пару лет в Москве можно ожидать землетрясение. Это заставило некоторые СМИ заявить, что произошедшее ныне уникальное геофизическое явление было предсказано. Однако, как пояснил «Ленте.ру» сам Рогожин, в беседе он говорил про Вранчскую зону и предсказывал толчки именно оттуда, причем исходя из совсем простых соображений: мощные землетрясения в этом регионе происходят раз в 30-40 лет, а последнее было в 1977 году. Стало быть, можно ждать. О том, что толчки придут со стороны Охотского моря, «никто не мог и подумать».