Может ли активность Солнца влиять на сейсмические события? Исследователи из Японии предложили новую гипотезу.
Землетрясения традиционно рассматриваются как чисто внутриземные явления, вызванные перемещением тектонических плит и накоплением напряжения в земной коре. Однако ученые из Киотского университета предложили нестандартную идею: происходящие в ионосфере процессы — верхнем слое атмосферы — в определенных обстоятельствах могут влиять на события глубоко под поверхностью Земли.
Важно отметить, что речь не идет о прямом предсказании землетрясений или о том, что солнечные вспышки непосредственно их вызывают. Авторы предлагают физический механизм, который, в случае, если кора уже находится в критическом состоянии, может играть роль дополнительного фактора, подталкивающего разлом к разрушению.
Как это может работать?
Во время сильных солнечных вспышек и других явлений космической погоды изменяется распределение заряженных частиц в ионосфере – слое атмосферы на высоте десятков или сотен километров. Эти изменения можно наблюдать с помощью спутников, поскольку они влияют, например, на работу GPS. Один из важных параметров – общее электронное содержимое (TEC).
Обычно эти колебания считают чисто атмосферным явлением. Впрочем, японские ученые предполагают, что ионосфера и земная кора могут составлять единую электростатическую систему.
Что происходит внутри земной коры?
По предложенной модели особое внимание уделяется зонам раздробленных пород, где есть трещины и полости, наполненные водой под чрезвычайно высоким давлением и температурой. Иногда эта вода приобретает сверхкритическое состояние.
Такие поврежденные участки рассматриваются как электрически активные — похожие на «конденсаторы», через емкостную связь взаимодействующие с поверхностью Земли и нижними слоями ионосферы. Изменения электрического заряда в ионосфере могут усиливать электрические поля в микрополостях породы.
Почему это имеет значение для землетрясений?
В чрезмерно маленьких трещинах, размеры которых доходят до нанометров, электростатическое давление может влиять на развитие и объединение микротрещин. Если разлом уже близок к разрушению, даже небольшое дополнительное влияние способно стать решающим.
По подсчетам ученых, при сильных солнечных вспышках, увеличивающих электронное содержание ионосферы на десятки единиц TEC, электростатическое давление в микрополостях пород может достигать нескольких мегапаскалов. Это по сравнению с влиянием слабых, но ощутимых сил, которые уже известны как факторы, влияющие на стабильность структурных разломов Земли, например, приливные силы или изменения гравитационного поля, вызванные движениями планет или Луны.
Важно отметить, что такое электростатическое взаимодействие работает только как вспомогательный фактор: оно способно повлиять на уже напряженную, близкую к разрушению геологическую структуру, ускоряя процесс разлома или изменяя динамику микротрещин, подталкивая систему к критическому состоянию. То есть солнечная активность не является первоначальной причиной землетрясений, но может стать катализатором при определенных обстоятельствах.
Кроме того, этот подход открывает новые перспективы изучения взаимодействия между верхними слоями атмосферы и геодинамическими процессами. Наблюдение за изменениями TEC во время солнечных событий в сочетании с мониторингом сейсмической активности может помочь глубже понять механизмы инициации землетрясений, а также выявлять потенциальные аномалии, связанные с комбинированным влиянием внутренних и внешних факторов.
Эта гипотеза нуждается в дальнейшей экспериментальной проверке и моделировании, поскольку Земля – сложная, многофакторная система, где множество процессов взаимодействуют одновременно. В частности, важно точно определить, каким образом электростатические поля в ионосфере могут передаваться через толстые породы и почвы, и как большое их влияние может оказаться на реальные условия подземных разломов.
Подытоживая, исследователи из Японии предложили интересный физический механизм влияния космической погоды на землетрясения из-за электростатической связи ионосферы с геологическими структурами в зоне критического напряжения земной коры, что может объяснить некоторые наблюдаемые корреляции между сейсмической активностью и солнечной активностью. В то же время, эту идею пока можно считать дополнительной моделью, которая не противоречит основным тектоническим теориям, а лишь дополняет их новыми деталями.
