ОНИ НАЗВАЛИ МЕСТО, ГДЕ НАЧНЁТСЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ
Долгосрочные прогнозы землетрясений дают вероятность того, что участок разлома разорвётся в течение заданного периода. Для центральной и южной частей зоны разломов Хинагу, в центре острова Кюсю в Японии, официальная оценка составляла до 6% и 16% за 30 лет. Чего такие прогнозы никогда не говорят — это в каком месте разлома начнётся разрыв.
Измеритель напряжения
Сейсмологи считают землетрясения по их силе. Число N землетрясений с магнитудой M или больше подчиняется закону Гутенберга — Рихтера: log₁₀N = a − bM. Наклон, называемый b-значением (b-value), задаёт соотношение между слабыми и сильными землетрясениями. Лабораторные эксперименты и исследования земной коры показывают, что он падает, когда растёт напряжение — сжимающая и сдвигающая нагрузка на породу. Если нанести его на карту в пространстве и во времени, он превращается в измеритель напряжения: низкие b-значения отмечают самые нагруженные участки разлома.
У этой идеи есть своя история. В Паркфилде, в Калифорнии, карта b-значений, опубликованная за семь лет до землетрясения магнитудой 6,0 в 2004 году, отметила участок, который потом сместился. Она не говорила, где начнётся разрыв, и авторы карты назвали фактическую начальную точку неожиданностью. Для многих других крупных землетрясений низкое b-значение заметили лишь задним числом, когда проверить его было уже слишком поздно.
Прямоугольник на карте, 2019 год
В апреле 2016 года серия землетрясений Кумамото — магнитудой 6,5, затем 6,4, затем 7,3 — разорвала северную часть зоны разломов Хинагу и соседнюю зону разломов Футагава. Центральная и южная части Хинагу не разорвались.
К. З. Нандзё (K. Z. Nanjo) и его коллеги составили карту b-значений с января 2017 по март 2019 года по каталогу Японского метеорологического агентства. Повсюду вдоль обеих зон разломов b после 2016 года выросло — признак того, что напряжение высвободилось. Повсюду, кроме одного места: центра зоны разломов Хинагу, где оно упало. На это же место указывали ещё две подсказки: то, как там затухали афтершоки, и модель медленного скольжения, последовавшего за 2016 годом, которое остановилось совсем рядом с ним.
В 2019 году команда опубликовала эту область — прямоугольник в пределах 130,6–130,8° в. д. и 32,5–32,6° с. ш. — как место, где следующий разрыв начнётся с наибольшей вероятностью, и объявила об этом на пресс-конференции в администрации префектуры Кумамото.
Карты b-значений до 2016 года (a) и с января 2017 по март 2019 года (b): синий цвет означает низкие b-значения. Красный прямоугольник — область, названная в 2019 году; красные звёзды отмечают землетрясения 2026 года. — Рисунок 2, Nanjo et al. (2026), arXiv:2610.39393.
Семь лет спустя
28 июля 2026 года землетрясение магнитудой 7,1 произошло в центральной части зоны разломов Хинагу, и разрыв вышел на поверхность земли. На следующий же день команда показала свою карту 2019 года Комитету по исследованию землетрясений Японии.
На карте эпицентр — точка на поверхности прямо над местом, где начался разрыв, — лежит чуть за пределами прямоугольника, в 2,9 километра от его северного края: это меньше радиуса 5 километров, в пределах которого каждая точка карты собирает свои землетрясения, то есть в пределах разрешения карты. Но карта сводит воедино все глубины до 25 километров, а разрыв начинается в одной точке под землёй. На вертикальном разрезе вдоль разлома зона низких b уходит вниз, и начальная точка 2026 года, на глубине 16 километров, находится внутри неё, там, где b равно 0,6–0,7. В двух независимых предварительных моделях зона большого смещения — более 1,2 метра — пересекла область, названную в 2019 году.
Низкие значения сохранялись вплоть до самого землетрясения. После него b вокруг начальной точки выросло до 0,9–1,2, как и ожидается после высвобождения напряжения. Насколько известно авторам, это первая начальная точка крупного землетрясения, заранее названная в публикации.
b-значения на вертикальном разрезе вдоль разлома Хинагу: до 2016 года (a), непосредственно перед землетрясением 2026 года (b) и после него (c). Землетрясение магнитудой 7,1 началось у отметки 0 км на разрезе, на глубине 16 км, внутри синей зоны низких b. — Рисунок 4, Nanjo et al. (2026), arXiv:2610.39393.
Следующий кандидат
На разрезе видна ещё одна зона низких b, примерно в 20 километрах к юго-западу от места, где начался разрыв 2026 года, — как раз там, где закончилось его большое смещение. Она находится на изгибе разлома, где разлом меняет направление, — изгибе, который был нанесён на карту полевым обследованием ещё до землетрясения. Серия 2016 года тоже началась на изгибе с низкими b-значениями. В этой зоне b-значения остаются низкими с 2000 года, на протяжении обеих серий: ни одна из них не высвободила её напряжение. Как и в 2019 году, авторы называют её местом, где следующий разрыв начнётся с наибольшей вероятностью.
Оттуда разрыв может пойти на юго-запад, под море Яцусиро. Землетрясения там слишком редки, чтобы измерить b, поэтому команда рассчитала, как смещение 2026 года изменило напряжение на этих разломах. Ответ: оно подтолкнуло их ближе к разрушению, с максимумами от 0,9 до 1,7 бар на их северо-восточном конце, в зависимости от модели. Это те самые разломы, которым официальная оценка уже давала наибольшие шансы — до 16% за 30 лет.
Место, а не дата
«Одно землетрясение не может показать, насколько хорошо работает метод», — пишут авторы. Чтобы судить о нём, те же шаги нужно применить к другим разломам, фиксируя каждый выбор до того, как произойдут землетрясения. Данные уже существуют: сети в Японии, Калифорнии, Чили, Италии и Турции год за годом регистрируют даже слабые толчки. Зона, названная в 2019 году, ждала своего землетрясения семь лет, и ничто в b-значении не говорит, когда наступит следующее. Зато оно указывает место, за которым стоит следить, чтобы готовность там можно было пересмотреть до землетрясения, а не после него.