2011年3月11日，日本发生9.0级强震，地面不仅剧烈摇晃，还出现了一次更持久的位移。根据全球定位系统监测站的数据，地震于当地时间下午2时46分开始后约15分钟，几乎整个日本都向东移动了。
这次位移幅度很小，约为5至6毫米，但属于永久性变化。当时，这一现象基本未被注意到，或被当作数据误差处理。不过，芝加哥大学地球物理学家朴善英指出，记录到的位移信号指向一种真实存在的现象。根据一项新研究，这一地面运动反映出一种“非同寻常”且此前未被记录的地震现象。
主导这项研究的朴善英说：“这次运动不同寻常之处在于，几乎整个日本都在同一时间近乎一致地移动。”她补充说，这次运动影响了日本本土，从北海道到九州，长度约1800英里。它发生的时间与最初地震并不一致，而且出现在任何显著余震之前。
经过多年对全球定位系统和地震数据的分析，朴善英和同事发现，地震波向下传播至地核后又反弹回地壳，带动了4个主要构造板块发生位移。
地震学家早已知道，大地震产生的波可以穿过地球内部，并在由液态金属构成的外核处反射，但他们原本认为，这些能量在返回地壳前就已经耗散。朴善英解释说：“这种深入地球内部的波会触发某种事件，这一点是新的。而且这次事件的异常之处还在于，它影响范围如此之广。”
地震确实可能造成显著的地面位移，包括撕裂地表，或让较大区域移动数英寸。但这种位移通常更局限，不像朴善英团队发现的这次全国范围地震事件。
哥伦比亚大学地球物理学家戈兰·埃克斯特伦表示，以2011年这场地震为例，日本下方两块彼此滑动的板块移动了约10米。没有参与这项研究的埃克斯特伦说：“这种快速运动引发了地面震动和海啸，也使日本最大的岛屿本州整体向东移动了大约20厘米。”
朴善英及其同事发现的这次位移虽然更小，但由于覆盖范围极广，仍然值得关注。根据一份新闻稿，这是迄今记录到范围最广的一次此类位移，其释放的能量总量大致相当于一次7.5级地震。
2011年3月这场地震发生在东京东北方向231英里处，是日本有记录以来最严重的地震，触发了巨大海啸和核危机，估计造成约20000人死亡。朴善英表示，政策制定者应当注意这一此前未知的地震风险来源。
与无法精确预测的余震不同，地震波往返地核一次、全程约3600英里，需要约15分钟。这意味着，这类地震事件具有一定可预期性，理论上可能提前做准备。
不过，由于这次地震事件的能量分布在极其广阔的区域内，人们感受到的震动会比典型的7.5级地震弱，造成的破坏也会更小。后者通常把能量集中在更小范围内。朴善英说：“即便确实造成了某些损害，也很可能很难把它与主震及随后余震造成的损害区分开来。”
2011年这次由“到访地核”的地震波引发的位移，覆盖了太平洋板块与鄂霍次克板块的交汇处，以及菲律宾海板块与欧亚板块的边界。构造板块是地球岩石圈的一部分，始终在缓慢而持续地移动。
朴善英表示，最初地震产生的强烈震动，可能为来自地核的反弹波到达创造了条件。这种波不仅重新激活了主震附近的断层，也触发了更远处板块交汇带的运动。
马里兰大学地质、环境与行星科学系教授韦德兰·莱基奇说，日本拥有“极其出色”的地震和卫星监测站网络，因此才有可能记录到这样的事件。但也有可能，“这种现象也发生在其他监测条件较差、因而无法被明确记录的地区”。
未参与这项研究的莱基奇通过电子邮件表示，据他所知，像日本地下这样大范围断层系统的地面运动，此前从未被认为与地震波在地核反弹后的到达有关。
朴善英和同事表示，他们也考虑过日本向东位移的其他解释，包括海底滑坡，但他们认为，这类事件造成的影响会局限得多。加州大学戴维斯分校地球物理学家阿曼达·托马斯同样未参与这项最新研究。她表示，如果研究团队对数据的解释正确，那么这项研究“非常重要”。
她说：“这项研究更广泛的意义在于，大地震在主破裂结束后的许多分钟内，仍可能以出人意料的方式持续影响断层系统，不仅通过余震，也通过随后到达的地震波传播。”她还表示：“我们仍未完全理解断层是如何运作的，而这类观测为拼图补上了新的部分。”
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