Мощные извержения на Солнце могут спровоцировать землетрясения на Земле

На протяжении десятилетий исследований ученые выяснили, что крупные, мощные землетрясения обычно происходят группами, а не случайным образом. Но почему, до сих пор оставалось загадкой. 

Теперь новое исследование, опубликованное 13 июля в журнале Scientific Reviews, утверждает, что мощные извержения на Солнце могут вызвать массовые землетрясения на Земле.

"Крупные землетрясения по всему миру распределены неравномерно ... между ними существует определенная связь",-говорит Джузеппе Де Натале, научный руководитель Национального института геофизики и вулканологии в Риме и соавтор нового исследования. 

"Мы проверили гипотезу о том, что солнечная активность может влиять на всемирное возникновение землетрясений."

Солнечное происхождение землетрясений

Невооруженному глазу Солнце может показаться относительно спокойным. Но наша звезда постоянно бомбардирует Солнечную систему огромным количеством энергии и частиц в виде солнечного ветра. 

Иногда, грозные извержения на поверхности Солнца вызывают выброс корональной массы или мощные энергетические потоки частиц - включая ионы и электроны-которые проносятся через Солнечную систему с головокружительной скоростью. 

Когда они достигают Земли, эти заряженные частицы могут мешать работе спутников и в экстремальных условиях разрушать энергетические сети. 

Новое исследование предполагает, что частицы от мощных извержений, подобных этому, — в частности, положительно заряженные ионы — могут быть ответственны за запуск серии сильных землетрясений.

Землетрясения обычно происходят, когда породы размалывают друг друга, когда тектонические плиты Земли сдвигаются и сталкиваются. Когда сильное трение, которое связывает пластины вместе, преодолевается, камни ломаются, высвобождая огромное количество энергии и сотрясая землю.

Но ученые также заметили закономерность в некоторых крупных землетрясениях вокруг планеты: они, как правило, происходят группами, а не случайным образом. Это говорит о том, что может быть какое-то глобальное явление, которое запускает эти всемирные серии землетрясений. И хотя многие исследователи уже проводили статистические исследования, пытаясь определить причину, до сих пор ни одна убедительная теория не была доказана.

Таким образом, чтобы решить эту затянувшуюся загадку, исследователи изучили 20-летние данные как о землетрясениях, так и о солнечной активности, ища любые возможные совпадения. В частности, команда использовала данные со спутника NASA-ESA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), данные измерения протонов (положительно заряженных частиц), которые приходят от Солнца и омывают нашу планету.

© Международный сейсмологический центр
землетрясения в Центральной и Южной Америке, показанные точками на этом изображении, документированы в рамках проекта ISC-GEM Global Instrumental Earthquake Catalogue project.

Сохо, который находится в 1,45 миллиона километров от Земли, держит свой прицел на солнце, что помогает ученым отслеживать, сколько солнечного материала попадает на нашу планету. 

Сравнивая глобальный инструментальный каталог землетрясений ISC-GEM-исторический рекорд сильных землетрясений - с данными SOHO, ученые заметили, что более сильные землетрясения происходят, когда число и скорости входящих солнечных протонов увеличиваются. 

В частности, когда поток протонов от Солнца достиг своего пика, в течение следующих 24 часов наблюдался всплеск землетрясений магнитудой выше 5,6.

"Эта статистическая проверка гипотезы очень важна", - говорит Де Наталь. "Вероятность того, что это просто случайность, что мы наблюдаем это, очень, очень мала — менее 1 на 100 000."

Пьезоэлектрическое происхождение землетрясений

Заметив корреляцию между потоком солнечных протонов и сильными землетрясениями, исследователи предложили возможное объяснение: механизм, называемый обратным пьезоэффектом.

Предыдущие эксперименты ясно показали, что сжатие кварца, породы, распространенной в земной коре, может генерировать электрический импульс с помощью процесса, известного как пьезоэлектрический эффект. 

Исследователи полагают, что такие небольшие импульсы могут дестабилизировать разломы, которые уже близки к разрыву, вызывая землетрясения. На самом деле, сигнатуры электромагнитных событий — таких как землетрясения молнии и радиоволны — были зарегистрированы, происходящие наряду с землетрясениями в прошлом. 

Некоторые исследователи считают, что эти события вызваны самими землетрясениями. Но несколько других исследований обнаружили сильные электромагнитные аномалии и раньше больших землетрясений, а не после них, поэтому точная природа связи между землетрясениями и электромагнитными явлениями все еще обсуждается.

Новое объяснение, однако, переворачивает эту электромагнитную причинно-следственную связь с ног на голову, предполагая, что электромагнитные аномалии не являются результатом землетрясений, а наоборот, вызывают их. 

Когда положительно заряженные протоны Солнца врезаются в защитный магнитный пузырь Земли, они создают электромагнитные токи, распространяющиеся по всему земному шару. Импульсы, создаваемые этими токами, могут затем деформировать кварц в земной коре, в конечном счете вызывая землетрясения.