Jordskjelvet i Japan gjør døgnet kortere

Jordskjelvet som rammet Japan med en styrke på 9,0, var kraftig nok til å gjøre jorddøgnet 1,8 mikrosekunder kortere.

17. mars 2011 av Richard A. Lovett, National Geographic News

Jordskjelvet som rammet Japan fredag i forrige uke med en styrke på 9,0, var så kraftig at jorddøgnet ble 1,8 mikrosekunder kortere og slingringen til jordkloden økte med 17 cm, sier forskere.

Dette betyr ikke at sjokkbølger fra hendelsen slo Jorden ut av balanse i forhold til den nord-søraksen som kloden dreier rundt.

I stedet rokket skjelvet ved Jordens såkalte figurakse, en imaginær linje som jordklodens masse er fordelt rundt, og som er forskjøvet ca. 10 meter i forhold til nord-søraksen.

Naturlig slingring

Jorden slingrer svakt når den dreier, fordi bevegelige overflatematerialer som smeltende isbreer og havstrømmer som flytter seg, kan rykke ved jordklodens balanse.

Data fra svært nøyaktige GPS-instrumenter viser at deler av Japan flyttet seg helt opptil fire meter da de tektoniske platene forskjøv seg i forbindelse med jordskjelvet. Det gjør forskere i stand til å beregne hvor mye Jordens samlede massefordeling endret seg, og dermed hvor mye slingringen ble påvirket.

Omfordelingen av massen påvirket også jordklodens rotasjonshastighet, sier geofysiker Richard Gross ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena i California. Han sammenligner hendelsen med en kunstløper som trekker armene inn mot kroppen og dermed snurrer raskere rundt.

Fordi Jorden er stor, er virkningen svært liten – et mikrosekund er bare en milliondels sekund. For de fleste av oss, sier Richard Gross, "har det ingen praktisk betydning".

Forskere er mer opptatt av endringen i Jordens slingring fordi det kan være viktig for framtidige romferder, og de ser på innsamlede data om de små skjelvene i forkant av det store skjelvet som kanskje kan gjøre det enklere å forutsi jordskjelv.

Kan både beregnes og måles

Lignende endringer i Jordens massefordeling ble beregnet ut fra GPS-data samlet inn under jordskjelvet i Sumatra i 2004 og jordskjelvet i Chile i 2010. Ved Sumatra-skjelvet var endringen av døgnlengden større: 6,8 mikrosekunder.

Men for jordskjelvet i Japan var endringen i Jordens slingring over dobbelt så stor som det som ble beregnet for hendelsene i 2004 og 2010.

Det er spennende, uttaler Richard Gross, fordi slingringen er stor nok til at forskere faktisk vil kunne måle den, og ikke bare beregne den, ved å se etter små endringer i Jordens helling.

Ettersom andre faktorer bidrar til å omfordele massen i form av luft og vann, kan tilfeldige endringer i Jordens slingring imidlertid skygge for virkningen av jordskjelvet.

Andre geofysikere sier at man kan få enda mer spennende ting ut av GPS-dataene fra jordskjelvet i Japan.

For eksempel målte japanske GPS-instrumenter, belastningsmålere og seismometre et tjuetalls mindre skjelv som opptakt til det store, sier Ken Hudnut, som er geofysiker ved USAs geologiske undersøkelser (USGS).

Forskjelv?

Forskere som gransker dataene, skal forsøke å finne ut om det var noe uvanlig med jordskjelvene i forkant som kanskje kunne ha gitt en indikasjon på at de var forskjelv til et større jordskjelv og ikke bare normal tektonisk buldring.

"Spørsmålet er om GPS-ene eller belastningsmålerne viste et forvarsel," sier Ken Hudnut. "For hvis de gjorde det, vil det revolusjonere jordskjelvsforskningen for alltid."

I Sumatra, legger Ken Hudnut til, var GPS-dataene "ganske gode". I Chile var de "mye bedre", og i Japan gjorde plasseringen av instrumentene og instrumenttypene dataene "ufattelig gode".

"Vi får muligens ikke et nytt datasett som dette på lenge. Her har vi et monsterjordskjelv ikke for langt fra land og GPS-instrumenter langs kysten," sier han.

"Så mye av det forskerne gjør, handler om å få plassert riktige instrumenter på riktige steder for å registrere et naturfenomen slik at vi kan forstå det bedre. Hvis det var noe som helst forvarsel ved forskjelvene, skulle det ha blitt vist på disse instrumentene."

Beregningene av Jordens slingring er ikke relevante for akkurat dette arbeidet, sier NASAs Richard Gross, men de er mer enn bare en kuriositet. En forståelse av Jordens bevegelser er kritisk ved for eksempel oppskytinger til verdensrommet.

"Når vi navigerer romfartøyer i posisjon for å sette ned en rombil på Mars, må vi være i stand til å ta høyde for endringer i Jordens rotasjon for oppskytingen, slik at vi får landet rombilen akkurat der vi ønsker," sier han. "Hvis ikke vi gjorde det, ville vi kanskje bomme fullstendig på Mars."

Kanskje du er interessert i ...

Les også