Команда исследователей из Аризонского университета проанализировала данные с японских сейсмологических станций, датируемые 2015 годом. Учёные пришли к выводу, что землетрясение Огасавара, зафиксированное 30 мая 2015 года, стало самым глубоким в истории наблюдений.
В мае 2015 года сеть сейсмологических станций Японии зафиксировала сильнейшие толчки с магнитудой до 7,9 по шкале Рихтера. Эпицентр землетрясения располагался у островов Бонин, также известных как архипелаг Огасавара. Помимо основного толчка, приборы также зафиксировали множество афтершоков на больших глубинах, в том числе в слое нижней мантии, которую характеризуют как тектонически пассивную. Самое глубокое землетрясение было зарегистрировано на глубине 751 километра – в толще мантии, где любая сейсмическая активность казалась учёным чрезвычайно маловероятной, а то и в принципе невозможной.
Большинство землетрясений происходят в земной коре или верхней мантии Земли на глубине нескольких десятков километров. По данным глобального каталога тензора момента центроида (GCMT), из 56832 средних и сильных землетрясений, зафиксированных с 1976 по 2020 год, только 18% толчков были зарегистрированы на глубине более 70 км в верхней мантии планеты. Более того, всего лишь 4% случаев сейсмической активности происходили на глубине более 300 км – за отметкой, которая определяет глубокие землетрясения.
Землетрясение, эпицентр которого располагался на глубине 751 км, представляет собой уникальный случай. Как правило, источниками подземных толчков являются зоны на границе литосферных плит, вдоль которой происходит расхождение тектонических плит либо погружение одного блока земной коры под другой. Когда напряжение достигает критической точки, случается резкое смещение или срыв пород, и землетрясение высвобождает накопленную в земной коре энергию. По данным сейсмотомографических профилей, граница верхней и нижней мантии проходит на глубине около 670 км. Принято считать, что за этой отметкой происходит расплавление погружающихся краёв литосферных плит, которое сводит к нулю механическую жёсткость пласта пород и делает землетрясение на такой глубине невозможным.
Впрочем, по мнению учёных, в переходной зоне между верхней и нижней мантиями (в так называемом слое Голицына) в игру вступают процессы, которые обуславливают совершенно иные механизмы землетрясений. В частности, исследователи считают, что в слое Голицына сейсмическую активность провоцирует изменение кристаллической структуры породообразующего минерала оливина. Предположительно, его нестабильность приводит к образованию слабых точек в толще породы, склонных к резкой и стремительной деформации. На глубинах свыше 670 км основным компонентом нижней мантии планеты является бриджманит, изменение структуры которого также может спровоцировать глубокое землетрясение. Учёные уже на протяжении многих десятилетий ломают голову над механизмами землетрясений, происходящих на нестандартной глубине. Исследователи из Аризонского университета не исключают, что природа афтершоков, зафиксированных у архипелага Огасавара, может быть смешанной.
Как правило, глубокое землетрясение ощущается на значительно большем расстоянии от эпицентра, чем поверхностное, однако подобные явления представляют для людей и инфраструктур гораздо меньшую опасность. Главный интерес при исследовании сейсмической активности в нижней мантии заключается в возможности «заглянуть» в недра нашей планеты и хотя бы немного приблизиться к пониманию её внутренней структуры.