Чи можуть сонячні спалахи впливати на землетруси? Вчені з Японії запропонували нову гіпотезу
Землетруси традиційно вважають суто «внутрішньою справою» Землі — результатом руху тектонічних плит і накопичення напруги в земній корі. Однак дослідники з Кіотського університету висунули незвичну ідею: процеси високо над нашими головами, в іоносфері, можуть у певних умовах впливати на те, що відбувається глибоко під ногами.
Йдеться не про новий спосіб прогнозування землетрусів. Автори роботи не стверджують, що сонячні спалахи «викликають» поштовхи. Натомість вони описують фізичний механізм, який теоретично може стати додатковим чинником, якщо земна кора вже перебуває на межі розлому.
Як усе може бути пов’язано
Під час потужних сонячних спалахів та інших проявів космічної погоди змінюється розподіл заряджених частинок в іоносфері — шарі атмосфери на висоті десятків і сотень кілометрів. Такі зміни фіксують супутники, адже вони впливають на проходження навігаційних сигналів GPS. Один із ключових показників — загальний вміст електронів (TEC).
Зазвичай ці коливання розглядають як атмосферне явище. Але японські науковці припустили, що іоносфера та земна кора можуть бути частинами єдиної електростатичної системи.
Що відбувається в земній корі
У моделі дослідників увага зосереджена на зонах роздроблених порід у земній корі — там, де є тріщини й порожнини, заповнені водою під надзвичайно високим тиском і температурою. За певних умов ця вода може переходити у надкритичний стан.
Такі пошкоджені ділянки автори розглядають як електрично активні — своєрідні «конденсатори», які через так званий ємнісний зв’язок пов’язані із поверхнею Землі та нижніми шарами іоносфери. Якщо заряд в іоносфері змінюється, це може посилювати електричні поля всередині мікроскопічних порожнин у породі.
Чому це важливо для землетрусів
У крихітних тріщинах — розміром у нанометри — електростатичний тиск може впливати на те, як зростають і зливаються мікротріщини. Якщо розлом уже перебуває в критичному стані, навіть невеликий додатковий вплив може стати «останньою краплею».
За розрахунками дослідників, під час сильних сонячних спалахів, які підвищують вміст електронів в іоносфері на десятки одиниць TEC, електростатичний тиск у породі може сягати кількох мегапаскалів. Це порівнювано з іншими слабкими, але відчутними факторами, які впливають на стабільність розломів, зокрема припливними чи гравітаційними силами.
Двосторонній зв’язок
Раніше аномалії в іоносфері перед великими землетрусами — підвищена щільність електронів або зміни висоти іоносфери — зазвичай пояснювали тим, що це наслідок процесів у земній корі. Тобто кора впливає на атмосферу.
Нова модель пропонує інший погляд: взаємодія може бути двосторонньою. Не лише земні процеси змінюють іоносферу, а й іоносферні збурення можуть у відповідь впливати на кору. Це не означає прямої причинності, але відкриває можливість зворотного зв’язку між космічною погодою та сейсмічними процесами.
Дослідники наводять як приклад великі землетруси в Японії, зокрема подію на півострові Ното у 2024 році. Перед цими поштовхами фіксувалися потужні сонячні спалахи. Автори наголошують: часовий збіг не доводить причинно-наслідкового зв’язку, але відповідає запропонованому механізму — коли кора вже перебуває у критичному стані, іоносферні зміни можуть виступити додатковим чинником.
Що далі
Робота об’єднує знання з фізики плазми, атмосферних наук і геофізики, розширюючи традиційне уявлення про землетруси як суто внутрішній процес.
У майбутньому науковці планують поєднати високоточну іоносферну томографію на основі GNSS-даних із даними про космічну погоду. Це допоможе з’ясувати, за яких умов збурення в іоносфері справді можуть створювати електростатичний вплив, достатній для того, щоб відіграти роль у запуску землетрусу.
Поки що це лише теоретична модель. Але вона нагадує: Земля не ізольована система — і навіть події на Сонці можуть мати тонкий, опосередкований зв’язок із процесами глибоко під її поверхнею.