Землетрясения светят дырками

Ученые выяснили природу огней — предвестников землетрясений

Павел Котляр 09.01.2014, 09:53
Огни, сфотографированные на Аляске около 1 июля в 1972 или 1973 году Jim Conacher
Огни, сфотографированные на Аляске около 1 июля в 1972 или 1973 году(точная дата неизвестна)

Геофизики раскрыли секрет странных огней, иногда предшествующих землетрясениям. Эти свечения возникают в рифтовых зонах, где в породах появляются особые носители зарядов.

Со времен зарождения сейсмологии как науки в XIX веке многие ученые стали задумываться о природе некоторых явлений, которые могут быть предвестниками подземных толчков. Пожалуй, к одним из самых странных таких феноменов, носящих порой налет мистичности, относятся свечения в атмосфере, которые люди веками наблюдали накануне землетрясений. В русскоязычной литературе для них прижилось название «огни землетрясений», за рубежом их называют «earthquake lights», или сокращенно EQL.

Их изучение на научной основе началось относительно недавно во многих странах. Первый научный труд, посвященный огням, был написан ирландским инженером Робертом Маллетом в 1851 году.

В нем он перечислил множество случаев наблюдения огней — начиная с XVII века до нашей эры и заканчивая 1842 годом.

Геолог Роберт Терио, сотрудник министерства природных ресурсов канадской провинции Квебек, в свой статье, опубликованной в журнале Seismological Research Letters, попытался систематизировать сведения о наблюдениях огней землетрясений и выяснить, что приводит к их возникновению.

Исследовав исторические источники, Терио проанализировал 65 задокументированных появлений огней, которые наблюдались с 1600 года нашей эры на территории Европы и Северной Америки. Сопоставив данные очевидцев с ныне доступными данными о геологическом строении мест землетрясений, ученый пришел к выводу,

что большинство случаев наблюдения огней приходится на районы рифтовых зон — областей разрыва земной коры, образующихся вследствие ее продольного движения или излома.

Оказалось, что подавляющее большинство задокументированных свечений наблюдалось рядом с так называемыми грабенами — участками земной коры, опущенными по крутым вертикальным обрывам. Примером такого геологического образования может служить впадина озера Байкал. Одно из последних задокументированных свечений произошло накануне разрушительного землетрясения 2009 года в итальянской Аквиле.

Тогда буквально за несколько секунд до землетрясения местные жители обратили внимание на 10-сантиметровые огни, парящие над замощенной булыжниками улицей Франческо Криспи в историческом центре города.

12 ноября 1988 года яркий пурпурно-розовый шар был виден движущимся в небе близ Квебека за 11 дней до мощного землетрясения. А за два дня до разрушительного землетрясения в Сан-Франциско 1906 года, жертвами которого стали до 3 тыс. человек, люди наблюдали потоки света, распространяющиеся вдоль земной поверхности.

Общим свойством всех районов, где наблюдались огни землетрясений,

оказалось присутствие глубоких вертикальных разломов, чья роль в образовании и распространении свечений до конца не ясна.

«Мы не знаем точно, почему большинство свечений связаны именно с рифтовыми зонами, а не с другими типами разломов, но, в отличие от остальных разломов, которые могут формироваться под углом 30–35 градусов, например, в зонах субдукции, случаи свечения связаны именно с субвертикальными разломами», — пояснил Терио.

Магнитуда землетрясений, которые вошли в список анализируемых, лежала в диапазоне 3,6–9,2. А сами свечения имели разные форму и размеры, хотя большинство из них представляли собой шарообразные огни, движущиеся или покоящиеся, или всполохи, поднимающиеся от земли. Разными были время наблюдения огней и их расстояние до эпицентров землетрясений.

Большинство огней наблюдали до или во время землетрясений и крайне редко — после. Это заставило ученых считать, что к возникновению огней приводит быстрое накопление механических напряжений в земной коре и их изменений в момент распространения сейсмических волн. Возникающие из-за напряжений в породах положительные носители заряда (дырки)

быстро текут вдоль градиента напряжений, достигают поверхности, где ионизируют молекулы воздуха и вызывают его свечение.

По словам Терио, больше всего ему запомнился случай с жителем Аквилы. Этот человек, увидев из дома огни за два часа до землетрясения, бросился к своей семье и вывел ее в безопасное место. «Это один из очень немногих задокументированных случаев, когда кто-то действовал, заметив огни землетрясения. Эти огни, как феномен-предвестник, в комбинации с другими типами параметров когда-нибудь смогут предупреждать о сильных землетрясениях», — пояснил ученый.