Землетрясения происходят по всему земному шару. И согласно новому исследованию многие из них могут быть вызваны именно Солнцем и солнечной активностью.

Почему опасны солнечные вспышки

На протяжении десятилетий ученые выяснили, что крупные мощные землетрясения обычно происходят группами, а не случайными схемами. Но почему именно так, до сих пор остается загадкой.

Исследование, опубликованное в Scientific Reports, подтверждает первые веские — хотя до сих пор спорные — доказательства того, что мощные извержения на Солнце могут провоцировать массовые землетрясения на Земле.

“Сильные землетрясения по всему миру распределяются неравномерно… между ними существует определенная корреляция”, – говорит Джузеппе Де Натале, руководитель исследований Национального института геофизики и вулканологии в Риме и соавтор нового исследования. “Мы проверили гипотезу о том, что солнечная активность может влиять на возникновение землетрясений во всем мире”.

Солнечное происхождение землетрясений

Невооруженному глазу Солнце может показаться относительно послушным. Но наша звезда постоянно бомбит солнечную систему огромным количеством энергии и частиц в виде солнечного ветра.

Однако иногда грозные извержения на Солнце вызывают выбросы корональной массы или особенно энергичные потоки частиц — в том числе ионов и электронов — которые мчатся Солнечной системой на бешеной скорости.

Когда они достигают Земли, эти заряженные частицы могут мешать спутникам, а при экстремальных обстоятельствах вывести из строя электросети. Новое исследование предполагает, что частицы от мощных извержений, подобных этому, в частности положительно заряженные ионы, могут быть ответственны за инициирование групп сильных землетрясений.

Землетрясения обычно происходят, когда скалы перетираются друг о друга, когда тектонические плиты Земли смещаются и толкаются за позицию. Когда интенсивное трение, скрепляющее пластины, преодолено, камни ломаются, высвобождая огромное количество энергии и дрожа землю.

Но ученые заметили закономерность в некоторых крупных землетрясениях на планете: они, как правило, происходят группами, а не случайно. Это свидетельствует о том, что может быть какое-нибудь глобальное явление, вызывающее эти всемирные партии землетрясений.

И хотя многие исследователи ранее проводили статистические исследования, чтобы попытаться определить причину, ни одна убедительная теория еще не была четко доказана.

Итак, чтобы разобраться с долговременной тайной, исследователи этого последнего исследования прочесали данные о землетрясениях и солнечной активности за 20 лет, ища любые возможные корреляции. В частности, команда использовала данные со спутника NASA-ESA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), собирая измерения протонов (положительно заряженных частиц), поступающих от Солнца и омывающих нашу планету.

Международный сейсмологический центр

SOHO, расположенный на расстоянии 900 000 миль (1,45 миллиона километров) от Земли, не отпускает прицелов от Солнца, что помогает ученым отслеживать, сколько солнечного материала попадает на нашу планету. Сравнивая Глобальный инструментальный каталог землетрясений ISC-GEM – историческая запись о сильных землетрясениях – по данным SOHO, ученые заметили, что более сильные землетрясения происходили, когда количество и скорость солнечных протонов росли.

Посмотреть на фото Солнца из телескопов SOHO можно по этой ссылке.

В частности, когда вытекающие из Солнца протоны достигли пика, в течение следующих 24 часов наблюдался всплеск землетрясений магнитудой более 5,6.

«Эта статистическая проверка гипотезы очень важна», — говорит Де Натале. «Вероятность того, что мы наблюдаем это просто случайно, очень, очень низкая – менее 1 на 100 000».

Пьезоэлектрическое происхождение землетрясений

Заметив корреляцию между солнечным потоком протонов и сильными землетрясениями, исследователи предложили возможное объяснение: механизм, называемый обратным пьезоэлектрическим эффектом.

Предыдущие эксперименты четко показали, что сжатие кварца, породы, распространённой в земной коре, может генерировать электрический импульс посредством процесса, известного как пьезоэлектрический эффект.

Исследователи считают, что столь малые импульсы могут дестабилизировать разломы, которые уже близки к разрыву, вызывая землетрясения.

Фактически, сигнатуры электромагнитных явлений, таких как молнии землетрясений и радиоволны, были зарегистрированы вместе с землетрясениями в прошлом.

Некоторые исследователи считают, что причиной этих событий являются землетрясения. Но несколько других исследований обнаружили сильные электромагнитные аномалии до крупных землетрясений, а не после, поэтому точный характер связи между землетрясениями и электромагнитными событиями все еще неизвестен.

Однако новое объяснение переворачивает причинно-следственные связки с ног на голову, предполагая, что электромагнитные аномалии не являются результатом землетрясений, а вызывают их.

Это выглядит так: когда положительно заряженные протоны от Солнца врезаются в защитный магнитный пузырь Земли, они создают электромагнитные токи, которые распространяются по всему земному шару. Импульсы, создаваемые этими токами, могли затем деформировать кварц в земной коре, в конце концов вызывая землетрясения.

Однако это не первый случай, когда ученые пытаются связать солнечную активность с землетрясениями. В 1853 году швейцарский астроном по имени Рудольф Вольф попытался связать солнечные пятна – места интенсивной магнитной активности на поверхности Солнца – с землетрясениями.

Недавние эксперименты также искали такую связь, но веские статистические доказательства остаются недоступными. Например, в статье, опубликованной в Geophysical Review Letters, рассматривались данные о солнечных пятнах и геомагнитных данных за 100 лет, не найдя никаких доказательств связи между Солнцем и землетрясениями.

Отчасти из-за того, что длительные усилия найти связь между Солнцем и землетрясениями не увенчались успехом, последнее утверждение о том, что солнечные протоны могут играть определенную роль, было встречено заметным скептицизмом в исследовательском сообществе. Некоторые с осторожностью относятся к статистическому анализу данных, в то время как другие выражают сомнения в способе отбора данных.

«Мне кажется, сами результаты не говорят о том, что на самом деле существует какая-то реальная физическая связь», — говорит Джереми Томас, научный сотрудник NorthWest Research Associates, не участвовавший в новом исследовании.

Как это почти всегда бывает с наукой, необходимы дополнительные исследования, прежде чем мы сможем точно знать, может ли Солнце вызвать землетрясения. Но если предстоящие работы удастся укрепить предлагаемую связь, внимательное наблюдение за нашей звездой может помочь нам лучше предсказать и подготовиться к тому, когда почва под нашими ногами неожиданно и сильно дрогнет, и, возможно, поможет спасти жизнь.

Научились ли предсказывать землетрясения

Достоверного ответа на это сейчас у ученых нет, потому что в научном мире не делают громких заявлений, опираясь хоть и на достоверные, но ограниченные данные. Работа над поиском пояснений к таким циклическим совпадениям должна быть установлена математически и обоснованно. Солнечная активность коррелирует с землетрясениями на Земле – это уже доказано, но теперь нужно установить принципиальные механизмы и научиться рассчитывать сроки.

Безусловно, одни лишь вспышки на Солнце не являются причиной землетрясений, но влияние Солнца на это земное явление установлено. Теперь ученые собираются проверить эту гипотезу на примере Марса и Луны – там тоже случются марсотрясения и лунотрясеня, но микроскопические. Поэтому мы должны более пристально наблюдать за развитием событий на нашей звезде и надеяться, что сверхмощные вспышки на Солнце 2023 не повлияют на нашу земную жизнь.