2011年3月11日，日本东北地区发生了9.0级特大地震。这场灾难不仅引发毁灭性海啸和福岛核事故，其产生的能量还让整个地球都发生了震动。十多年后的今天，科学家仍在从这场历史性事件留下的大量数据中发现新的线索。
最新研究显示，当年地震释放出的部分地震波一路穿越地幔，抵达距离地表约2900公里深处的地核—地幔边界后被反射回来。而这道来自地球深处的“回声”，可能在数十分钟后再次影响了日本列岛，甚至触发了一次此前从未被发现过的地质活动。
研究团队在重新分析日本全国卫星定位系统（GNSS）数据时发现，在主震发生后，一些位于日本的GPS观测站出现了异常现象：当地震波通过后，这些测站并没有完全回到原来的位置，而是整体向东偏移了约5至6毫米。
乍看之下，这似乎只是仪器误差或数据处理问题。然而，研究人员经过反复校验后发现，这种位移并非测量噪声，而是真实存在的永久性变化。更令人意外的是，这种变化出现的时间恰好与一种特殊地震波返回日本的时间高度吻合。
这种特殊波被称为ScS波。它本质上是一种剪切波，在穿过地球内部后抵达地核与地幔交界面，再被反射回地表。由于东北大地震规模异常巨大，产生的ScS波信号也极其强烈，不仅在日本被记录下来，甚至远在中国的监测设备也检测到了它的存在。
对于科学家来说，这一点本身就十分特殊。因为GNSS系统通常用于监测地表位置变化，而非像传统地震仪那样记录地震波。能够在卫星定位数据中如此清晰地看到ScS波，说明这场地震释放出的能量达到了惊人的程度。
研究人员随后开始追踪这一异常信号的来源。他们排除了多种可能性，包括数据处理误差、海底大规模滑坡以及主震断裂本身持续扩展等解释，但都无法合理说明观测到的现象。
最终，一种新的解释逐渐浮出水面。
计算机模拟显示，当ScS波从地球深处反射回来时，可能在日本附近的板块边界引发了一次范围极广但幅度极小的滑移事件。换句话说，板块之间并没有发生新的大规模断裂，而是在广阔区域内出现了毫米至厘米级别的同步滑动。
这种现象可以想象成两块粗糙表面被紧紧压在一起。当外力持续增加时，它们会突然轻微错动一下。虽然位移很小，但如果发生在数百公里范围内，其影响依然能够被精密仪器捕捉到。
研究团队认为，东北大地震之后，相关断层已经处于极度紧张的状态。此时从地球深处返回的ScS波，就像给这些已经承受巨大压力的断层轻轻推了一把。尽管这股力量远不如主震本身，但由于它几乎同时作用于大范围区域，因此有可能触发一次同步滑移。
从能量角度来看，这次推测中的事件并不算小。研究人员估算，其释放的总能量大致相当于一次7.5级地震。然而，与普通地震不同的是，这些能量并非集中在单一断裂带释放，而是分散在广阔的板块边界上，因此产生的实际位移只有几毫米到几厘米，也几乎没有额外震感。
如果这一解释最终得到进一步证实，那么它将成为人类首次发现由地核—地幔边界反射地震波触发的断层滑移事件。
这一发现意味着，大地震的影响可能远比人们想象得更加复杂。地震不仅会在发生瞬间造成破坏，还可能通过穿越整个地球内部的波动，在数十分钟后重新激活已经受到应力作用的断层区域。
研究人员指出，这种此前未被识别的机制提醒人们，在大型地震发生后，主震区及周边地区的地质活动可能仍会受到远程地震波的持续影响。未来，随着更多大型地震被精密监测，科学家或许能够进一步验证这一现象，并揭示地球内部更多隐藏的运作机制。
来源：sciencealert