Den 19 juni 2012 kl. 20.53 lokal tid, en jordbävning med magnituden 4,9 skakade invånarna i och runt den lilla staden Thorpdale i östra Victoria. Momentmagnitud mäter storleken eller styrkan av en jordbävning baserat på hur mycket energi som frigörs, som skiljer sig från den mer kända Richterskalan.

Skalvet kändes mer än 100 kilometer bort i Melbournes CBD och i andra delar av delstaten.

Sedan, nästan en månad senare, den 20 juli klockan 19:11, en annan seismisk chock med magnituden 4,3 skakade regionen.

En andra jordbävning som denna är normal eftersom vanligtvis, frigörandet av restspänningar på ett fel ger mindre efterskalv dagarna efter ett huvudchock.

Men, faktiskt, vår nya forskning tyder på att dessa jordbävningar inte bröt en enda, men två intilliggande fel. Och det är troligt att den seismiska glidningen på det första felet aktiverade det andra; vilket innebär att den första jordbävningen kommunicerade med den andra på ett språk som bara jorden förstår.

En skalvkonversation

Två dagar efter det första skalvet, Seismologigruppen vid University of Melbourne distribuerade 13 temporära seismiska stationer på rullande basis i Thorpdale.

Dessa stationer är designade för att fånga upp alla distinkta signaler från seismiska vågor som kommer från små efterskalv efter den första jordbävningen.

Men stationerna fick då upp signaler från den andra jordbävningen som folk kände tillsammans med efterskalv.

Eftersom den första jordbävningen var av rimlig storlek, permanenta - mer avlägsna seismiska stationer som underhålls av University of Melbourne tillsammans med andra byråer som Geoscience Australia och Seismology Research Centre - tog upp sina seismiska signaler.

Dessa signaler består av tre huvudtyper:

Primära (eller P) vågor är de snabbaste seismiska vågorna och kommer att plockas upp av en station först

• De sekundära (S) vågorna färdas med en lägre hastighet än P-vågorna. Båda dessa vågtyper kallas kroppsvågor eftersom de färdas inuti jorden. I Victoria, P- och S-vågor färdas med hastigheter, respektive, av cirka 20, 000 kilometer i timmen och 12, 600 kilometer i timmen
• Ytvågor, å andra sidan, färdas längs jordens yta och är de långsammaste, reser runt 10, 000 kilometer i timmen men ger mest skakningar.

För att ge dig en uppfattning om hur snabbt detta är, ljudhastigheten ligger på cirka 1200 kilometer i timmen.

Genom att använda dessa P-vågformer, vårt forskarlag uppskattade den första jordbävningen till magnitud 4,9 och den andra i juli till 4,3.

Energin som frigjordes i den första jordbävningen var cirka 27 petajoule (PJ) och den frigjorde åtta gånger mer energi än den andra. När det gäller styrka, 27 PJ skulle kunna driva staten Victoria under en hel vecka.

Genom att exakt tajma ankomsten av P- och S-vågor till stationerna, vårt team arbetade sedan med att exakt triangulera platserna för jordbävningarna i Thorpdale.

Och det var då saker och ting blev intressanta.

Mer än ett enda fel

Om dessa jordbävningar (inklusive efterskalv) inträffade på ett enda fel, alla jordbävningar borde ha samlats på ett ställe.

Men, de två jordbävningarna hade sina egna separata kluster, och den andra jordbävningen var belägen ungefär sju kilometer nordväst om den första. Så, det blev tydligt att dessa jordbävningar var två separata huvudchock – vilket bekräftades av ytterligare projektioner av förkastningsplansanalys.

Det var fyrtiofyra efterskalv under de första 24 timmarna efter det första storskalvet.

En vecka senare, efterskalvfrekvensen minskade till ungefär ett om dagen, och efter 18 dagar, inga registrerades. Sedan, fem dagar före det andra storchocken, efterskalvfrekvensen ökade.

Tre dagar före det andra huvudevenemanget, fyra efterskalv registrerades, och en dag efter det, ytterligare tolv inträffade.

En dag före det andra storchocken, sex efterskalv upptäcktes. Det verkar som om efterskalven – eller de geologiska förhållandena som producerar dem – gradvis rörde sig mot platsen för den andra, jordbävning med magnitud 4,3.

Och på dagen för det andra storchocken, 41 efterskalv inträffade.

Stressöverföring

Ett sätt som en jordbävning kan utlösa en annan är som ett resultat av en mekanism som kallas Coulomb stressöverföring. Det är, en jordbävning kan förändra stressförhållandena i den omgivande jordskorpan på ett sätt som kan föra närliggande fel antingen närmare eller bort från fel.

Att testa detta tillstånd visade oss att den första storchocken lättade något på spänningen vid platsen för den andra storchocken. Detta kan ha bidragit till den nästan 30 dagar långa förseningen i den andra storchocken.

Dessutom, eventuellt vatten som fastnat i skorpans porer under hög kompression nära den andra huvudchocken kan ha spelat en roll. Det är möjligt att detta vatten sipprade in i förkastningsplanet, utlöser den andra storchocken, som ett resultat av skakningar och efterskalv från det första skalvet.

Sitrande vatten kan fungera som smörjmedel för ett annars låst felgränssnitt, minskar friktionshållfastheten som håller ihop ett fel.

Denna process liknar det sätt på vilket jordbävningar som skapats av människor (känd som inducerad seismicitet) utlöses från uppdämning av reservoarer och avloppsvatteninjektioner.

Victoria's Thomson Reservoir, som ligger cirka 200 kilometer öster om Melbourne, är ett exempel på sipprande vätska som utlöser en jordbävning.

I det här fallet, en svärm av jordbävningar inträffade, som inkluderade en 1996 med en lokal magnitud på fem.

Förutsäga skalv?

Ett av de mest kända exemplen på "kommunicerande jordbävningar" är de som inträffade längs den 1500 kilometer långa nordanatoliska förkastningen, som sitter i dagens Turkiet.

Detta förkastning skiljer två tektoniska plattor åt – den eurasiska plattan i norr och den anatoliska plattan i söder. Från 1939 till omkring 1999, Tolv jordbävningar med magnituder överstigande 6,7 har marscherat västerut längs förkastningslinjen.

Så, hjälper denna information oss att förutsäga jordbävningar? Hjälper det oss att förutsäga storleken, plats och tidpunkt för en jordbävning?

Det korta svaret är nej.

Professor Charles Richter, som utvecklade Richterskalan som kvantifierar storleken på jordbävningar, sa en gång berömt:"Journalister och allmänheten skyndar sig till varje antydan om jordbävningsförutsägelse som svin mot ett fullt tråg, [förutsägelse] ger en lycklig jaktmark för amatörer, vevar, och ren och skär publicitet som söker fejkar."

Allt som är möjligt är en jordbävningsprognos som ger en sannolikhet för att en jordbävning med en viss storlek ska inträffa i en region över dekadala tidsskalor.

Även denna process har stora osäkerheter, särskilt på platser som Australien där vårt historiska jordbävningsrekord är dåligt.

Men vad dessa två jordbävningar talar med varandra säger oss, är att jordbävningar inte är isolerade händelser. Istället, de kan interagera med varandra och öka skadorna genom att förlänga jordbävningsaktiviteten i en region.