Jordskælv forestilles ofte, at de stammer fra et enkelt punkt, hvor de seismiske bølger er stærkest, hypocentret under jorden eller epicentret ved jordens overflade, med seismisk energi, der stråler udad i et cirkulært mønster. Men denne forenklede model undlader at tage højde for den komplekse geometri af de faktiske forkastningssystemer, hvor jordskælv opstår. Den virkelige situation kan være meget mere kompleks – og mere interessant. I nogle bemærkelsesværdige tilfælde kan der opstå et fænomen kaldet "supershear"-brud, hvor jordskælvsbruddet forplanter sig langs forkastningen med en hastighed, der er hurtigere, end de seismiske bølger selv kan rejse - en proces, der er analog med et sonisk boom.
I en ny undersøgelse offentliggjort i Earth and Planetary Science Letters undersøgte forskere ved University of Tsukuba et tilfælde af supershear-brud, Palu-jordskælvet i 2018 (øjeblikkets styrke: 7,6) i Sulawesi, Indonesien, og dets forhold til kompleks geometri af fejlsystemet.
Medforfatter af studiet, professor Yuji Yagi, forklarer: "Vi brugte glob alt observerede teleseismiske bølgedata og udførte finite-fault inversion for samtidig at løse den spatiotemporale udvikling af slip og den komplekse fejlgeometri."
Resultaterne af denne analyse viste, at udbredelsen af supershear-brud af Palu-Koro-forkastningen sydpå fra jordskælvets epicenter blev opretholdt af et mønster af gentagne forsinkelser og fremskridt af glidning langs forkastningen, forbundet med forkastningssystemets kompleks geometri. Områder med særligt høje skridhastigheder, omt alt som "glidningspletter", blev identificeret nær epicentret samt 60, 100 og 135 km syd for epicentret. Derudover blev der skelnet mellem tre forskellige episoder af brud efter den igangsatte proces, med forsinkelser i fremføringen af de glidende pletter mellem dem.
At spore jordskælvets overfladebrud viste to store bøjninger i jordskælvsforkastningen, 10-25 km syd for epicentret og 100-110 km syd for epicentret. Supershear brud fortsatte langs denne geometrisk komplekse fejl.
Som hovedforfatter professor Ryo Okuwaki beskriver, "Vores undersøgelse viser, at den geometriske kompleksitet af en forkastning kan påvirke hastigheden af brududbredelsen betydeligt. Vores model af Palu-jordskælvet i 2018 viser et zigzag-mønster af glidende deceleration og acceleration forbundet med bøjninger i forkastningen, som vi har kaldt inchworm-lignende slip-evolution. Vi foreslår, at den geometriske kompleksitet af et forkastningssystem kan fremme vedvarende supershear ruptur, forstærket af gentagne inchworm-lignende slip-evolution."
Disse resultater kan have betydelige konsekvenser med hensyn til vurdering af fremtidige jordskælvspåvirkninger og relaterede katastrofer. For eksempel antyder forfatterne, at den glidende plet, de opdagede under Palu-bugten, kan have bidraget til genereringen af Palu-tsunamien i 2018, som føjede til ødelæggelserne af jordskælvet.
