Aardbevingen worden vaak voorgesteld als afkomstig van een enkel punt waar de seismische golven het sterkst zijn, het hypocentrum ondergronds of het epicentrum aan het aardoppervlak, met seismische energie die in een cirkelvormig patroon naar buiten straalt. Maar dit vereenvoudigde model houdt geen rekening met de complexe geometrie van de feitelijke breuksystemen waar aardbevingen plaatsvinden. De werkelijke situatie kan veel complexer en interessanter zijn. In enkele opmerkelijke gevallen een fenomeen genaamd "supershear" breuk kan optreden, waar de aardbevingsbreuk zich langs de breuk voortplant met een snelheid die sneller is dan de seismische golven zelf kunnen reizen - een proces dat analoog is aan een sonische knal.

In een nieuwe studie gepubliceerd in Aardse en planetaire wetenschapsbrieven , onderzoekers van de Universiteit van Tsukuba onderzochten een geval van supershear-ruptuur, de Palu-aardbeving in 2018 (momentmagnitude:7,6) in Sulawesi, Indonesië, en de relatie met de complexe geometrie van het breuksysteem.

Studie co-auteur professor Yuji Yagi legt uit, "We gebruikten globaal geobserveerde teleseismische golfgegevens en voerden eindige-foutinversie uit om tegelijkertijd de spatiotemporele evolutie van slip en de complexe foutgeometrie op te lossen."

De resultaten van deze analyse toonden aan dat de voortplanting van de supershear-breuk van de Palu-Koro-breuk naar het zuiden vanuit het epicentrum van de aardbeving werd ondersteund door een patroon van herhaalde vertraging en voortschrijden van slip langs de breuk, geassocieerd met de complexe geometrie van het foutsysteem. Gebieden met bijzonder hoge slipsnelheden, aangeduid als "uitglijdende patches, " werden geïdentificeerd in de buurt van het epicentrum en 60, 100, en 135 km ten zuiden van het epicentrum. In aanvulling, drie verschillende episoden van breuk werden onderscheiden nadat het proces was gestart, met vertragingen in de voortgang van de glijdende patches ertussen.

Het traceren van de oppervlaktebreuk van de aardbeving toonde twee grote bochten in de aardbevingsbreuk, 10-25 km ten zuiden van het epicentrum en 100-110 km ten zuiden van het epicentrum. Supershear-breuk bleef bestaan ​​langs deze geometrisch complexe breuk.

Hoofdauteur professor Ryo Okuwaki zegt:"Onze studie toont aan dat de geometrische complexiteit van een fout de voortplantingssnelheid van de breuk aanzienlijk kan beïnvloeden. Ons model van de Palu-aardbeving in 2018 toont een zigzagpatroon van slipvertraging en versnelling geassocieerd met bochten in de fout, die we inchworm-achtige slip-evolutie hebben genoemd. We stellen voor dat de geometrische complexiteit van een foutsysteem aanhoudende supershear-breuk kan bevorderen, verbeterd door herhaalde inchworm-achtige slip evolutie."

Deze bevindingen kunnen belangrijke implicaties hebben voor de beoordeling van toekomstige aardbevingseffecten en aanverwante rampen. Bijvoorbeeld, de auteurs suggereren dat de uitglijdende plek die ze onder Palu Bay ontdekten, mogelijk heeft bijgedragen aan het ontstaan ​​​​van de Palu-tsunami van 2018, die bijdroegen aan de verwoesting van de aardbeving.