Землетрясения обычно рассматриваются как следствие исключительно внутренних процессов планеты — движений тектонических плит и накопления напряжений в разломах.
Исследователи из Киотского университета представили новую теоретическую модель, которая соединяет сейсмическую активность земной коры с событиями в ионосфере — верхнем слое атмосферы, который ионизирован солнечным излучением.
Следует отметить: речь пока не идет о прогнозировании землетрясений на основе солнечных вспышек. Ученые лишь описали потенциальный физический механизм, через который изменения в ионосфере — вызванные, к примеру, мощными солнечными вспышками — могут оказывать влияние на уже ослабленные внутренней активностью планеты участки земной коры.
Согласно предложенной модели, зоны разломов насыщены водой при экстремальных температурах и давлениях. С электрической точки зрения эти области — так называемые трещиноватые участки земной коры — могут функционировать как огромные конденсаторы, соединенные одновременно с поверхностью Земли и нижней ионосферой. Возникает своеобразная электростатическая система, которая связывает недра планеты с верхними слоями атмосферы.
Когда солнечная активность резко увеличивается, плотность электронов в ионосфере возрастает, формируя отрицательно заряженный слой. Через емкостную связь этот заряд может создавать сильные электрические поля внутри микроскопических пустот в разрушенных породах. По расчетам специалистов, возникающее электростатическое давление может достигать нескольких мегапаскалей — величин, сопоставимых с приливными и гравитационными напряжениями, которые, как известно, значительно влияют на стабильность разломов земной коры.
Перед крупными землетрясениями ученые неоднократно наблюдали аномальное поведение ионосферы: всплески электронной плотности, снижение высоты ионосферы, замедление распространения ионосферных возмущений. Традиционно специалисты трактовали эти изменения как следствие накопления напряжений в коре. Новая модель предлагает совершенно иной взгляд на природу таких явлений: двустороннее взаимодействие, при котором процессы внутри Земли влияют на ионосферу, а ионосферные возмущения могут оказывать обратное влияние на кору.
Ученые акцентируют внимание на недавних крупных землетрясениях в Японии, включая событие на полуострове Ното в 2024 году, которое произошло вскоре после периодов интенсивной солнечной активности. Они подчеркивают: совпадение по времени, разумеется, не может считаться стопроцентным доказательством причинно-следственной связи, однако это согласуется с идеей о том, что ионосферные возмущения могут стать дополнительным фактором, когда разломы уже находятся в критическом состоянии.
Объединяя физику плазмы, атмосферные науки и геофизику, данный подход расширяет традиционное понимание землетрясений. В будущем ученые планируют интегрировать высокоточную ионосферную томографию на основе GNSS с детальными данными о космической погоде, чтобы выяснить, когда и как ионосферные возмущения могут оказывать значительное влияние на земную кору.
Фото: hi-tech.mail.ru