Физики из Киотского университета разработали теоретическую модель, согласно которой возмущения в ионосфере — верхнем слое атмосферы — при определенных условиях могут создавать электростатические силы глубоко в земной коре и способствовать запуску крупных землетрясений. Работа опубликована в журнале International Journal of Plasma Environmental Science and Technology (IJPEST).
Авторы предполагают, что в трещиноватых зонах коры, где при высоких температурах и давлениях присутствует вода, могут формироваться области, ведущие себя как электрические конденсаторы. Эти структуры оказываются связаны как с поверхностью Земли, так и с нижней ионосферой, образуя гигантскую электростатическую систему «земля–атмосфера».
Во время мощных солнечных вспышек плотность электронов в ионосфере может резко возрастать, формируя отрицательно заряженный слой. Через так называемую емкостную связь этот заряд способен индуцировать сильные электрические поля в микрополостях внутри горных пород. Расчеты показывают, что возникающее электростатическое давление может достигать нескольких мегапаскалей — величин, сопоставимых с приливными и гравитационными напряжениями, которые уже считаются факторами, влияющими на устойчивость разломов.
По оценкам ученых, увеличение общего электронного содержания ионосферы на десятки единиц TEC во время крупных солнечных вспышек теоретически может привести к заметному росту давления в зонах разломов.
Необычные ионосферные аномалии действительно неоднократно фиксировались перед сильными землетрясениями — наблюдались всплески электронной плотности, снижение высоты ионосферы и изменения распространения атмосферных волн. Ранее такие явления чаще трактовали как следствие процессов в земной коре. Новая модель предлагает рассматривать возможное двустороннее взаимодействие: внутренние процессы влияют на ионосферу, а ее возмущения могут, в свою очередь, воздействовать на кору.
Исследователи указывают, что некоторые крупные землетрясения в Японии, включая событие на полуострове Ното в 2024 году, произошли вскоре после периодов высокой солнечной активности. При этом они подчеркивают, что совпадение во времени не означает причинно-следственной связи.
В дальнейшем команда планирует объединить данные спутниковой навигации, позволяющие строить трехмерные карты ионосферы, с информацией о космической погоде. Это позволит оценить, способны ли ионосферные возмущения оказывать реальное влияние на напряженное состояние земной коры.
Ранее ученый объяснил, чем загадочная комета C/2024 E1 удивила астрономов.
