NASA: Gempa Langka di Palu Bergerak Sangat Cepat, 14.760 km per jam

Liputan6.com, Pasadena - Gempa bumi yang melanda Kota Palu dan sekitarnya pada September 2018 lalu adalah jenis gempa supershear yang langka, menurut sebuah studi kolaborasi laboratorium Badan Antariksa Amerika Serikat (NASA) yang baru dirilis awal pekan ini.

Supershear earthquake adalah gempa bumi yang penyebarannya pecah di sepanjang permukaan patahan dan terjadi pada kecepatan yang melebihi kecepatan gelombang geser seismik (gelombang-S). Gempa ini menyebabkan efek analog dengan ledakan sonik.

Gempa tipe itu hanya terjadi kurang dari 15 kali dalam sejarah.

Pergeseran lempeng gempa menyebabkan retakan yang tersebar, bergerak di sepanjang sesar dengan sangat cepat, menyebabkan gelombang naik-turun atau sisi-ke-sisi yang mengguncang tanah --disebut gelombang geser seismik-- hingga menumpuk dan meningkat. Hasilnya jauh lebih kuat daripada gempa yang lebih lambat, kata NASA dalam studi berjudul "Early and Persistent Supershear Rupture of the 2018 Magnitude 7,5 Palu Earthquake."

Peneliti di UCLA, Jet Propulsion Laboratory NASA (JPL) di Pasadena, California dan lembaga-lembaga lain, menganalisis pengamatan resolusi tinggi spasial dari gelombang seismik yang disebabkan oleh gempa dahsyat, bersama dengan radar satelit dan gambar optik, untuk mengkarakterisasi kecepatan, waktu dan tingkat magnitudo gempa Palu yang terjadi pada 28 September 2018.

Mereka menghitung bahwa gempa Palu pecah dengan kecepatan stabil 14.760 km/jam, dengan guncangan utama berlanjut selama hampir satu menit. Gempa bumi biasanya pecah sekitar 9.000 - 10.800 km/jam.

Saat memproses gambar satelit, para peneliti menemukan bahwa kedua sisi sesar sepanjang 150 kilometer tergelincir sekitar 5 meter --jumlah yang sangat besar.

"Pemahaman atas pergeseran sesar dalam gempa besar akan membantu meningkatkan model bahaya seismik dan membantu insinyur gempa merancang bangunan dan infrastruktur lainnya untuk lebih tahan terhadap kemungkinan goncangan gempa di masa depan," kata Eric Fielding dari JPL NASA, rekan penulis studi yang baru diterbitkan pada 5 Februari 2019 di jurnal Nature Geoscience, seperti dikutip dari jpl.nasa.gov, Kamis (7/2/2019).

Sesar yang pecah menciptakan beberapa jenis gelombang di tanah, termasuk gelombang geser yang menyebar dalam kecepatan 12.700 km/jam. Dalam gempa supershear, pecahan yang bergerak cepat menyalip gelombang geser yang lebih lambat yang merambat di depannya dan mendorongnya bersama menjadi gelombang yang lebih besar dan lebih kuat.

"Guncangan hebat yang dihasilkan mirip dengan ledakan sonik yang terkait dengan jet supersonik," kata Lingsen Meng, seorang profesor di UCLA dan rekan penulis laporan itu.

Simak video pilihan berikut:

Kecepatan yang konsisten dari pecahnya gempa Palu mengejutkan, mengingat sifat sesar itu sendiri. Gempa bumi supershear yang dipelajari sebelumnya terjadi pada sesar yang sangat lurus, mengakibatkan beberapa hambatan untuk gerakan gempa tersebut.

Namun, citra satelit dari patahan Palu mengungkapkan bahwa ia memiliki setidaknya dua lengkungan besar. Namun, pecah sesar itu mempertahankan kecepatan stabil di sekitar cekungan ini.

Laporan itu menantang model-model pergeseran lempeng gempa bumi oleh para ilmuwan, menurut penulis koresponden senior Jean-Paul Ampuero dari Université Côte d'Azur di Nice, Prancis.

Namun, kata Ampuero, model-model ini dikembangkan untuk patahan ideal pada material yang homogen.

"Lempeng sesar nyata dikelilingi oleh batu yang telah retak dan dilunakkan oleh gempa bumi sebelumnya," katanya.

"Secara teori, kecepatan yang tidak terduga pada batuan utuh dapat terjadi pada batuan yang rusak."

Para ilmuwan menganalisis data radar bukaan sintetis dari satelit ALOS-2 dari Japan Aerospace Exploration Agency; data gambar optik dari satelit Copernicus Sentinel-2A dan -2B, dioperasikan oleh European Space Agency; dan gambar optik dari teleskop Planet Labs di San Francisco.

Kedua badan antariksa dan Planet Labs memprogram ulang satelit mereka segera setelah gempa untuk memperoleh lebih banyak gambar di Sulawesi tengah untuk membantu penelitian, memungkinkan tim untuk menghasilkan analisis yang komprehensif.