Вчені висловлюють припущення про можливий зв’язок між космічною погодою та виникненням землетрусів.
Чи може активність Сонця впливати на сейсмічні події? Дослідники з Японії запропонували нову гіпотезу.
Землетруси традиційно розглядаються як чисто внутрішньоземні явища, викликані переміщенням тектонічних плит і накопиченням напруги у земній корі. Проте вчені з Кіотського університету запропонували нестандартну ідею: процеси, що відбуваються в іоносфері — верхньому шарі атмосфери, — у певних обставинах можуть впливати на події глибоко під поверхнею Землі.
Важливо зазначити, що мова не йде про пряме передбачення землетрусів або про те, що сонячні спалахи безпосередньо їх спричиняють. Натомість автори пропонують фізичний механізм, який, в разі, якщо кора вже знаходиться в критичному стані, може відігравати роль додаткового чинника, що підштовхує розлом до руйнування.
Яким чином це може працювати?
Під час сильних сонячних спалахів і інших явищ космічної погоди змінюється розподіл заряджених частинок в іоносфері — шарі атмосфери на висоті десятків або сотень кілометрів. Ці зміни можна спостерігати за допомогою супутників, оскільки вони впливають, наприклад, на роботу GPS. Один із важливих параметрів – загальний електронний вміст (TEC).
Зазвичай ці коливання вважають суто атмосферним явищем. Втім японські науковці припускають, що іоносфера та земна кора можуть становити єдину електростатичну систему.
Що відбувається всередині земної кори?
За запропонованою моделлю особлива увага приділяється зонам роздроблених порід, де є тріщини й порожнини, наповнені водою під надзвичайно високим тиском і температурою. Іноді ця вода набуває надкритичного стану.
Такі пошкоджені ділянки розглядаються як електрично активні — схожі на «конденсатори», які через ємнісний зв’язок взаємодіють із поверхнею Землі й нижніми шарами іоносфери. Зміни електричного заряду в іоносфері можуть посилювати електричні поля у мікропорожнинах породи.
Чому це має значення для землетрусів?
У надмірно маленьких тріщинах, розміри яких сягають нанометрів, електростатичний тиск може впливати на розвиток і об’єднання мікротріщин. Якщо розлом уже близький до руйнування, навіть невеликий додатковий вплив здатен стати вирішальним.
За підрахунками вчених, при сильних сонячних спалахах, що збільшують електронний вміст іоносфери на десятки одиниць TEC, електростатичний тиск у мікропорожнинах порід може досягати кількох мегапаскалів. Це порівняно із впливом тих слабких, проте відчутних сил, що вже відомі як фактори, що впливають на стабільність структурних розломів Землі, наприклад, припливні сили або зміни гравітаційного поля спричинені рухами планет чи Місяця.
Важливо зазначити, що така електростатична взаємодія працює лише як допоміжний фактор: вона здатна вплинути на вже напружену, близьку до руйнування геологічну структуру, прискорюючи процес розлому або змінюючи динаміку мікротріщин, підштовхуючи систему до критичного стану. Тобто сонячна активність не є первісною причиною землетрусів, але може стати каталізатором за певних конкретних обставин.
Крім того, цей підхід відкриває нові перспективи для вивчення взаємодії між верхніми шарами атмосфери і геодинамічними процесами. Спостереження за змінами TEC під час сонячних подій у поєднанні з моніторингом сейсмічної активності можуть допомогти глибше зрозуміти механізми ініціації землетрусів, а також виявляти потенційні аномалії, пов’язані з комбінованим впливом внутрішніх і зовнішніх факторів.
Ця гіпотеза потребує подальшої експериментальної перевірки і моделювання, оскільки Земля – складна, багатофакторна система, де безліч процесів взаємодіють одночасно. Зокрема, важливо точно визначити, яким чином електростатичні поля в іоносфері можуть передаватися через товщі порід та грунтів, і як великий їх вплив може бути на реальні умови підземних розломів.
Підсумовуючи, дослідники з Японії запропонували цікавий фізичний механізм впливу космічної погоди на землетруси через електростатичний зв’язок іоносфери з геологічними структурами в зоні критичного напруження земної кори, що може пояснити деякі спостережувані кореляції між сейсмічною активністю та сонячною активністю. Водночас цю ідею поки що можна вважати додатковою моделлю, яка не суперечить основним тектонічним теоріям, а лише доповнює їх новими деталями.
