Tìm ra nguyên nhân gây siêu sóng thần ở Nhật

Gần 18 tháng sau thảm họa động đất-sóng thần tại Nhật Bản, giáo sư Dan McKenzie và James Jackson, thuộc Đại học Cambridge cho rằng họ đã tìm ra nguyên nhân của sóng thần lớn bất thường tại Nhật Bản. Theo họ, có vẻ như hiện tượng này được gây nên bởi 2 tác động: sự giải phóng năng lượng đàn hồi bị dồn nén và năng lượng hấp dẫn.

Năng lượng đàn hồi

Chúng ta đã biết động đất thường kéo theo sóng thần. Đó là vì khi động đất làm rung động đột ngột nền đáy biển, khối nước bên trên cũng di chuyển theo, hình thành cột nước khổng lồ tấp vào đất liền – đó chính là sóng thần.

Trong cơn động đất mạnh 9.0 độ Richter cách bờ biển Nhật 70 km, toàn bộ nền biển Thái Bình Dương trượt đi phía dưới đảo quốc này. Những vết rạn trên vỏ Trái đất bị nứt mạnh, các khối đá (vốn đã uốn cong) đột ngột đứt gãy - giải phóng ra một lượng thế năng đàn hồi khổng lồ.

Cũng theo Dan McKenzie và James Jackson, quá trình này không kéo dài. Chỉ cần vài giây động đất là đủ khiến nền đáy biển dâng lên/hạ xuống đáng kể, thay đổi nhiều khi lên tới 10m. Tuy nhiên, dữ liệu từ trận động đất Tōhoku đã ghi lại những sự chuyển dịch đến 60m - thật đáng kinh ngạc! Điều này khiến họ nghi ngờ rằng vẫn còn những nguyên nhân khác bởi lẽ sóng thần gây nên bởi động đất thông thường không thể lớn đến vậy.

Hình ảnh thảm họa động đất và sóng thần tại Nhật Bản năm 2011

Thế năng hấp dẫn

Bằng cách tìm hiểu các dữ liệu địa chấn trước và sau cơn động đất, giới nghiên cứu phát hiện ra rằng nguyên nhân thứ 2 bắt nguồn từ đặc điểm địa chất của Nhật Bản.

Dưới đáy biển, luôn tồn tại những khối đất đá vụn - do các chuyển động kiến tạo bào mòn lớp trầm tích mà ra. Cùng với thời gian, chúng chồng chất thành những mũi nhọn không ổn định trên nền đất đại dương.

Khi xảy ra trận động đất Tōhoku cũng là lúc 2 mảng kiến tạo Trái Đất (mảng Thái Bình Dương và mảng Bắc Mỹ) bị trượt lên nhau. Điều này làm các khối đất đá vụn bị chèn ép và sụp đổ nghiêm trọng, rìa nhọn ngoài cùng của chúng tách ra và bắn về phía trước do tác dụng của lực hấp dẫn.

Năng lượng này kết hợp với thế năng đàn hồi được giải phóng đột ngột khiến cho mặt nước biển biến động dữ dội, gây nên những cơn sóng thần cao tới mức kinh ngạc như chúng ta đã biết.

Một hướng đi mới

Thảm họa động đất/sóng thần ở thành phố Sendai, Nhật Bản đã đi qua, để lại vô số thiệt hại cho đất nước này. Tổn thất ước tính lên đến 309 tỉ USD. Đây cũng là trận động đất mạnh nhất từng xảy ra ở Nhật Bản và là một trong năm trận động đất mạnh nhất thế giới, kể từ khi các thiết bị ghi nhận được sử dụng (năm 1900).

Tuy nhiên, xét trên khía cạnh khoa học, nó là một hiện tượng đặc biệt kì thú, để lại rất nhiều bài học cho giới nghiên cứu chuyên môn. Theo dự kiến, các nhà khoa học sẽ kiểm tra lại toàn bộ những phỏng đoán trước kia của họ về quy mô sóng thần, đặc biệt trong các khu vực với đặc điểm địa chất tương tự.

Những nghiên cứu ban đầu đã giúp giải thích các thảm họa sóng thần lớn bất thường khác, bao gồm sóng thần ở Nicaragua (1992), Sumatra (2004) và Java (2006). Các sự kiện này đều có rất nhiều điểm chung với thảm họa năm 2011 tại Nhật Bản. Và có lẽ, đây cũng chính là một hướng đi mới giúp chúng ta dự báo và phòng ngừa tốt hơn những hậu quả nặng nề của động đất – sóng thần trong tương lai.