Учёные из Киотского университета представили теоретическую модель, исследующую возможную связь между возмущениями в ионосфере и возникновением крупных землетрясений. Согласно их гипотезе, интенсивная солнечная активность, такая как вспышки на Солнце, может изменять электрический заряд в ионосфере, что, в свою очередь, способно создавать электростатические силы, воздействующие на глубокие слои земной коры. Это исследование не предназначено для прогнозирования землетрясений, но предлагает новый физический механизм, объясняющий, как внешние факторы могут влиять на сейсмические процессы.
Модель предполагает, что зоны разломов в земной коре, содержащие воду при экстремальных температурах и давлениях, могут вести себя как электрические конденсаторы. При температурах выше 374°C и давлениях свыше 22 МПа вода переходит в сверхкритическое состояние, становясь высокоактивным ионным проводником с повышенной растворимостью минералов. Это усиливает её электропроводность и способность накапливать и переносить электрические заряды, создавая локальные области с разностью потенциалов. Эти области связаны как с поверхностью Земли, так и с нижними слоями ионосферы, образуя гигантскую электростатическую систему. Когда солнечная активность усиливается, плотность электронов в ионосфере резко возрастает, создавая отрицательно заряженный слой, который через ёмкостную связь генерирует мощные электрические поля в микроскопических пустотах горных пород.
Расчёты показывают, что ионосферные возмущения, связанные с крупными солнечными вспышками, способны создавать электростатическое давление в несколько мегапаскалей внутри этих пустот. Интересно, что аномалии в ионосфере, такие как скачки электронной плотности, часто наблюдались перед сильными землетрясениями, включая недавнее землетрясение на полуострове Ното в Японии в 2024 году. Учёные подчёркивают, что временная связь не доказывает причинно-следственную зависимость, но согласуется с идеей о том, что ионосферные возмущения могут служить дополнительным фактором, когда разломы уже находятся на грани разрушения.
Этот подход объединяет физику плазмы, атмосферные науки и геофизику, расширяя традиционные представления о том, что землетрясения вызываются исключительно внутренними силами планеты. Исследование предлагает рассматривать сейсмическую активность как результат более сложного взаимодействия, включая влияние космической погоды. Это открывает новые возможности для изучения процессов, ведущих к началу землетрясений, и может улучшить оценку сейсмических рисков.
В будущем учёные планируют комбинировать данные высокоточного ионосферного мониторинга с информацией о космической погоде, чтобы определить, при каких условиях ионосферные возмущения могут оказывать существенное электростатическое воздействие на земную кору. Для этого мониторинга используются ионозонды, сети GPS- и ГЛОНАСС-приёмников, радары с фазированной решеткой, а также спутниковые датчики, проводящие томографию ионосферы. Такие исследования помогут лучше понять механизмы зарождения землетрясений и, возможно, усовершенствовать методы их прогнозирования в долгосрочной перспективе.
Источник: Can solar storms trigger earthquakes? Scientists propose surprising link