En sekvens av tre stora jordbävningar till havs, inklusive ett skalv på magnituden 8,1 nära Kermadecöarna, utlöste tsunamivarningar och evakueringar längs Nya Zeelands östkust på morgonen den 5 mars.

Tidig eftermiddag, National Emergency Management Agency (NEMA) hävde evakueringsordern men betonade att människor borde hålla sig utanför stränderna och stranden.

Alla tre jordbävningarna inträffade längs Tonga Kermadecs subduktionszon, där Pacific tektoniska plattan dyker under och sedan sjunker under den australiensiska plattan.

Denna subduktionszon är det längsta och djupaste sådana systemet på jorden. Det sträcker sig från strax norr om East Cape, cirka 2600 km nordost i en nästan rak linje söder om Samoa.

En av frågorna som seismologer runt om i världen nu försöker svara på är om de tre skalven var kopplade och de tidigare brotten utlöste skalvet med magnituden 8,1.

Potentiella kopplingar mellan bristningar

Subduktionszonen i Tonga Kermadec slutar nordost om East Cape, där det sedan blir Hikurangi subduktionszon. Det första brottet med en magnitud på 7,3 inträffade klockan 02.27, 174 km utanför östkusten, där Hikurangi och Tonga Kermadec-systemen smälter samman.

US Geological Survey registrerade denna händelse på ett djup av 21 km, inte 95 km djupt som de första rapporterna i Nya Zeeland antydde. Denna jordbävning hade en ovanlig mekanism - ett element av sidledsrörelse, känt som strejk-slip.

De två andra skalven var cirka 900 km norrut, men strax väster om Tonga-Kermadec-graven och på djup av cirka 56 km (för evenemanget 6.40 på magnituden 7.4) och 20 km (för skalvet på magnituden 8.1 klockan 8.28). Dessa senare händelser hade dragit igång, eller komprimerande, mekanismer, där en stenkropp komprimeras mot en annan, glider upp och över den under jordbävningen.

Detta är vad vi kan förvänta oss i en subduktionszon där en tektonisk platta glider under en annan och skapar en kollision, vilket i sin tur ger upphov till kompression.

När Stillahavsplattan börjar glida under den australiensiska plattan, den börjar i en ytlig vinkel och svänger sedan längs en krökt bana för att slutligen falla bort i en mycket brant (60 grader) vinkel. Men när det är på en ytlig nivå, den sjunker bara vid säg 10-20 grader och skapar mycket friktion med den överliggande (australiska) plattan. Det är vanligtvis där dessa stora jordbävningar inträffar.

Utlösningssekvens

Skalv med magnitud 8 i dessa subduktionszoninställningar är inte ovanliga. Verkligen, skalv upp till magnitud 9 kan inträffa, som Japans jordbävning i Tōhoku 2011, jordbävningen utanför Sumatra som startade tsunamin i Indiska oceanen 2004, och skalv i Alaska 1964 och i Chile 1960.

Det som är nyfiket med den här sekvensen offshore från Nya Zeeland är om eller hur brotten relaterar till varandra. Säkert, den första av de två senare skalven, ligger inom tiotals kilometer från varandra, kan ses som ett förskott, följt av den största chocken på 8,1. Men var den tidigaste jordbävningen klockan 02.27 norr om East Cape relaterad?

Rent generellt, Seismologer anser att en sträcka på 1000 km är för långt för att ens en bristning på magnituden 7,4 ska störa marken tillräckligt för att utlösa en annan. Men alltmer finns det argument för att jorden är kritiskt stressad i plattgränsinställningar till en sådan nivå att bara en liten knuff kan sätta igång en annan händelse.

Efter jordbävningen i Sumatran 2004, forskare gjorde ett bra argument att det utlöste ytterligare skalv en timme senare, några 11, 000 km bort i Alaska. Men i det här fallet, de var mindre händelser efter ett stort utlösande skalv.

Det är också intressant att stora jordbävningar har inträffat utanför Kermadec-öarna tidigare. 1976, en händelse i magnitud 7,7 följdes 51 minuter senare av en händelse i magnitud 8. Detta speglar vad vi såg idag.

Båda händelserna 1976 ansågs vara dragkraftiga jordbävningar som dagens chocker. Sedan 1986, på ett djup av 45 km, en händelse på magnituden 7,7 visade både dragkraft och sidleds slag-slip-rörelse. Tolkningen av denna händelse var att det inte var en plattgränssnittshändelse, men hade hänt inom den subducerade och böjda Stillahavsplattan.

Detta kan förklara den andra jordbävningen i morse, eftersom dess djup på 56 km verkar placera den inom Stillahavsplattan. Vi kommer att behöva vänta tills de sista djupen och mekanismerna är lösta.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.