زمین و اقلیمپیش‌چاپتحلیل داده۵ دقیقه مطالعه

آن‌ها گفتند زمین‌لرزه از کجا آغاز خواهد شد

پیش‌بینی‌های بلندمدت زمین‌لرزه احتمال شکستن بخشی از یک گسل را در دوره‌ای معین به دست می‌دهند. برای بخش‌های مرکزی و جنوبی پهنهٔ گسلی هیناگو (Hinagu)، در مرکز کیوشو در ژاپن، برآورد رسمی به ترتیب تا 6% و 16% در 30 سال بود. آنچه چنین پیش‌بینی‌هایی هرگز نمی‌گویند این است که گسیختگی از کجای گسل آغاز خواهد شد.

سنجه‌ای برای تنش

لرزه‌شناسان زمین‌لرزه‌ها را بر پایهٔ بزرگی‌شان می‌شمارند. تعداد N زمین‌لرزه‌هایی که بزرگی‌شان M یا بیشتر است از قانون گوتنبرگ–ریشتر پیروی می‌کند: log₁₀N = a − bM. شیب این رابطه، که مقدار b (b-value) نامیده می‌شود، نسبت زمین‌لرزه‌های کوچک به بزرگ را تعیین می‌کند. آزمایش‌های آزمایشگاهی و بررسی‌های پوستهٔ زمین نشان می‌دهند که این مقدار با افزایش تنش — بار فشارنده و برشی‌ای که بر سنگ وارد می‌شود — پایین می‌آید. اگر آن را در مکان و زمان نقشه‌برداری کنیم، به سنجه‌ای برای تنش تبدیل می‌شود: مقادیر پایین b پربارترین بخش‌های یک گسل را نشان می‌دهند.

این ایده پیشینه‌ای دارد. در پارکفیلد (Parkfield) کالیفرنیا، نقشه‌ای از مقدار b که هفت سال پیش از زمین‌لرزهٔ 2004 به بزرگی 6.0 منتشر شده بود، وصله‌ای را که قرار بود بلغزد مشخص کرده بود. این نقشه نمی‌گفت گسیختگی از کجا آغاز خواهد شد، و پدیدآورندگان نقشه نقطهٔ آغاز واقعی را غافلگیرکننده خواندند. برای بسیاری از زمین‌لرزه‌های بزرگ دیگر، مقدار پایین b تنها پس از رخداد به چشم آمد، که برای آزمودنش دیر بود.

مستطیلی روی نقشه، در 2019

در آوریل 2016، توالی کوماموتو — با بزرگی 6.5، سپس 6.4، سپس 7.3 — بخش شمالی پهنهٔ گسلی هیناگو و پهنهٔ گسلی همسایه‌اش، فوتاگاوا (Futagawa)، را شکست. بخش‌های مرکزی و جنوبی هیناگو نشکستند.

ک. ز. نانجو (K. Z. Nanjo) و همکارانش مقدار b را از ژانویهٔ 2017 تا مارس 2019 با استفاده از فهرست زمین‌لرزه‌های سازمان هواشناسی ژاپن نقشه‌برداری کردند. در همه‌جای امتداد این دو پهنهٔ گسلی، b پس از 2016 بالا رفت، که نشانهٔ رها شدن تنش بود. همه‌جا جز یک مکان: مرکز پهنهٔ گسلی هیناگو، جایی که b پایین آمد. دو سرنخ دیگر به همان نقطه اشاره داشتند: شیوهٔ فروکش کردن پس‌لرزه‌ها در آنجا، و مدلی از لغزش آهسته‌ای که پس از 2016 رخ داد و درست اندکی پیش از آن نقطه متوقف شد.

در 2019، این گروه آن ناحیه را — مستطیلی که از 130.6 تا 130.8 درجهٔ شرقی و از 32.5 تا 32.6 درجهٔ شمالی گسترده است — به‌عنوان محتمل‌ترین جای آغاز گسیختگی بعدی منتشر کرد و آن را در یک نشست خبری در ادارهٔ حکومتی استان کوماموتو اعلام کرد.

دو نقشهٔ رنگی از یک منطقهٔ گسلی، با مستطیلی سرخ در میانه و نشانه‌هایی ستاره‌ای‌شکل.

نقشه‌های مقدار b پیش از 2016 (a) و از ژانویهٔ 2017 تا مارس 2019 (b): رنگ آبی یعنی مقادیر پایین b. مستطیل سرخ ناحیه‌ای است که در 2019 اعلام شد؛ ستاره‌های سرخ زمین‌لرزه‌های 2026 را نشان می‌دهند. — شکل 2، Nanjo و همکاران (2026)، arXiv:2610.39393.

هفت سال بعد

در 28 ژوئیهٔ 2026، زمین‌لرزه‌ای به بزرگی 7.1 بخش مرکزی پهنهٔ گسلی هیناگو را لرزاند و سطح زمین را گسیخت. درست روز بعد، این گروه نقشهٔ 2019 خود را به کمیتهٔ پژوهش زمین‌لرزهٔ ژاپن نشان داد.

روی نقشه، رومرکز — نقطه‌ای روی سطح زمین درست بالای جایی که گسیختگی آغاز شد — درست بیرون از مستطیل قرار دارد، 2.9 کیلومتر دورتر از لبهٔ شمالی آن: کمتر از شعاع 5 کیلومتری‌ای که هر نقطهٔ نقشه زمین‌لرزه‌هایش را از درون آن گرد می‌آورد، پس در حدِ وضوحِ نقشه. اما یک نقشه همهٔ عمق‌ها را تا 25 کیلومتر در هم می‌آمیزد، در حالی که گسیختگی از یک نقطه در زیر زمین آغاز می‌شود. در برشی قائم در امتداد گسل، منطقهٔ b پایین به سوی پایین گسترده می‌شود، و نقطهٔ آغاز زمین‌لرزهٔ 2026، در عمق 16 کیلومتری، درون آن جای دارد، جایی که b میان 0.6 و 0.7 است. در دو مدل مقدماتی مستقل، منطقهٔ لغزش بزرگ — بیش از 1.2 متر — از ناحیه‌ای که در 2019 اعلام شده بود گذشت.

مقادیر پایین درست پیش از زمین‌لرزه هنوز پابرجا بودند. پس از آن، b در پیرامون نقطهٔ آغاز به 0.9 تا 1.2 رسید، همان‌گونه که پس از رها شدن تنش انتظار می‌رود. تا جایی که نویسندگان می‌دانند، این نخستین نقطهٔ آغاز یک زمین‌لرزهٔ بزرگ است که پیشاپیش به‌صورت مکتوب اعلام شده است.

سه برش قائم رنگ‌بندی‌شده از یک گسل، از سطح زمین تا عمق 20 کیلومتری، با نشانه‌هایی ستاره‌ای.

مقادیر b در برشی قائم در امتداد گسل هیناگو: پیش از 2016 (a)، درست پیش از زمین‌لرزهٔ 2026 (b) و پس از آن (c). زمین‌لرزهٔ 7.1 در نشانهٔ 0 کیلومتر در طول برش، در عمق 16 کیلومتری، درون منطقه‌ای آبی با b پایین آغاز شد. — شکل 4، Nanjo و همکاران (2026)، arXiv:2610.39393.

نامزد بعدی

این برش منطقهٔ دیگری با b پایین را نشان می‌دهد، حدود 20 کیلومتر در جنوب‌غربی جایی که گسیختگی 2026 آغاز شد، درست همان‌جا که لغزش بزرگ آن پایان یافت. این منطقه در یک خمیدگی گسل قرار دارد، جایی که گسل تغییر جهت می‌دهد — خمیدگی‌ای که پیش از زمین‌لرزه با یک بررسی میدانی نقشه‌برداری شده بود. توالی 2016 نیز در خمیدگی‌ای با مقادیر پایین b آغاز شده بود. این منطقه از سال 2000 به این سو، در طول هر دو توالی، مقادیر پایین b را حفظ کرده است: هیچ‌کدام تنش آن را رها نکردند. همانند 2019، نویسندگان آن را محتمل‌ترین جای آغاز گسیختگی بعدی معرفی می‌کنند.

از آنجا، گسیختگی می‌تواند به سوی جنوب‌غرب، زیر دریای یاتسوشیرو (Yatsushiro)، پیش برود. زمین‌لرزه‌ها در آنجا کمیاب‌تر از آن‌اند که بتوان b را اندازه گرفت، پس گروه محاسبه کرد که لغزش 2026 تنش روی آن گسل‌ها را چگونه تغییر داده است. پاسخ: آن‌ها را به گسیختگی نزدیک‌تر کرده است، با بیشینه‌هایی از 0.9 تا 1.7 بار در انتهای شمال‌شرقی‌شان، بسته به مدل. این‌ها همان گسل‌هایی‌اند که ارزیابی رسمی پیش‌تر بیشترین احتمال را به آن‌ها داده بود — تا 16% در 30 سال.

یک مکان، نه یک تاریخ

نویسندگان می‌نویسند: «یک زمین‌لرزه نمی‌تواند نشان دهد یک روش چقدر خوب کار می‌کند.» برای داوری دربارهٔ آن، باید همین گام‌ها را روی گسل‌های دیگر به کار بست و هر انتخاب را پیش از رسیدن زمین‌لرزه‌ها ثبت کرد. داده‌ها از هم‌اکنون موجودند: شبکه‌هایی در ژاپن، کالیفرنیا، شیلی، ایتالیا و ترکیه حتی زمین‌لرزه‌های کوچک را سال به سال ثبت می‌کنند. ناحیه‌ای که در 2019 اعلام شد هفت سال در انتظار زمین‌لرزه‌اش ماند، و هیچ چیز در مقدار b نمی‌گوید زمین‌لرزهٔ بعدی کی خواهد آمد. آنچه این روش پیش می‌نهد مکانی برای زیر نظر گرفتن است، تا بتوان آمادگی در آنجا را پیش از زمین‌لرزه بازبینی کرد، نه پس از آن.