Солнечные бури могут «щекотать» тектонические плиты: новая гипотеза связывает вспышки на Солнце с землетрясениями

Солнечные вспышки часто нарушают верхние слои атмосферы Земли и способствуют возникновению потрясающих полярных сияний. Теперь ученые предполагают, что те же самые выбросы солнечной энергии могут также влиять на землетрясения.

Когда солнечная вспышка устремляется к нашей планете, она может незаметно перестраивать заряженные частицы в ионосфере Земли — области верхней атмосферы, наполненной электрически заряженным газом. В новом исследовании ученые предполагают, что эти изменения могут слегка изменять электрические силы внутри земной коры и влиять на стабильность разломов, где могут происходить землетрясения.

Если эту связь удастся доказать, это свяжет космическую погоду с сейсмическим риском так, как ученые в настоящее время не учитывают. Однако другие исследователи предостерегают, что модель, использованная в исследовании, опубликованном 3 февраля в International Journal of Plasma Environmental Science and Technology, чрезмерно упрощена, и что реальная геология может свести эффект практически к нулю.

Планетарная электрическая цепь

Наша планета наполнена естественным электричеством. В частности, сильно напряженные трещины в земной коре содержат карманы воды, которая настолько горяча и находится под таким давлением, что не является ни жидкостью, ни газом. Эта сверхкритическая жидкость изобилует заряженными ионами, а это означает, что трещины ведут себя как конденсатор, накапливая электрическую энергию.

Эти трещины в коре, или разломы, также являются ключевыми областями, вызывающими землетрясения, поскольку они отмечают места, где тектонические плиты сталкиваются и движутся, накапливая механическую энергию, которая может привести к подземным толчкам.

В новом исследовании исследователи создали модель, которая рассматривала земную кору и ионосферу — заряженный слой в 402 километрах над Землей — как два конца гигантской протекающей батареи.

Затем они соединили корковый «конденсатор» с ионосферой электрическим полем.

С помощью своей модели ученые предсказали, что когда электрически заряженные частицы солнечной вспышки достигают Земли, они смещают электроны в ионосфере вниз, концентрируя их на более низких высотах и образуя слой отрицательного заряда. Модель показала, что этот заряд, в свою очередь, увеличивает электростатическую силу, действующую на заряды в земной коре, вызывая изменения давления. Исследователи утверждают, что эти изменения давления сопоставимы с другими силами, влияющими на стабильность разломов, такими как гравитация или приливы.

По сути, увеличение электростатической силы в коре приводит к большему давлению на окружающую кору, подталкивая разлом к движению и возникновению землетрясения.

Трудно проверить

Исследователи предполагают, что землетрясение на полуострове Ното в Японии в 2024 году подтверждает выводы их модели, поскольку оно совпало по времени с сильной активностью солнечных вспышек. Однако подтвердить связь между корой и ионосферой на практике сложно.

Во-первых, Геологическая служба США давно подчеркивает, что землетрясения не следуют 11-летнему солнечному циклу каким-либо четким, повторяющимся образом.

Существует также проблема совпадений. Солнечные вспышки и землетрясения — довольно распространенные явления, поэтому случайно всегда будет некоторое совпадение между этими двумя типами событий, даже если они не обязательно влияют друг на друга.

Другие исследователи отметили, что модель исследования не отражает всей сложности земной коры.

«Предложенная модель сильно упрощена», — сказал Виктор Новиков, геофизик из Российской академии наук, не участвовавший в исследовании. Он добавил, что исследователи не полностью учли сопротивление многих горных пород проводимости электричества, что может подавить электрическое поле до того, как оно поспособствует землетрясению. «Результаты наблюдений не подтверждают предложенную идею», — написал Новиков в электронном письме Live Science.

Несмотря на это, исследователи продолжают искать связь между космической погодой и тектоникой плит, какой бы неуловимой она ни была.

Авторы исследования отмечают, что пока к их работе лучше всего относиться как к предложенному механизму, который можно было бы проверить с помощью более качественных наблюдений и более глубокого анализа.

Способно ли Солнце надежно «раскачивать» разломы Земли, остается открытым вопросом и напоминанием об одном из основных научных правил: корреляция не означает причинно-следственную связь.