Earthquake
© Unsplash/CC0 Public Domain
Istraživači sa Sveučilišta u Kyotu predložili su novi fizički model koji istražuje kako poremećaji u ionosferi mogu izazvati elektrostatičke sile unutar Zemljine kore i potencijalno doprinijeti nastanku velikih potresa pod određenim uvjetima.

Studija nema za cilj predviđanje potresa, već predstavlja teorijski mehanizam koji opisuje kako bi varijacije ionosferskog naboja -- uzrokovane intenzivnom sunčevom aktivnošću poput solarnih baklji -- mogle stupiti u interakciju s već postojećim krhkim strukturama u Zemljinoj kori i utjecati na procese loma.

U predloženom modelu, pretpostavlja se da frakturirane zone unutar Zemljine kore sadrže vodu visoke temperature i visokog tlaka, potencijalno u superkritičnom stanju. Ove zone se električno ponašaju poput kondenzatora i kapacitivno su povezane i s površinom tla i s donjom ionosferom, tvoreći elektrostatički sustav velikih razmjera..

Kada jaka sunčeva aktivnost poveća gustoću elektrona u ionosferi, u donjoj ionosferi može se formirati negativno nabijeni sloj. Kapacitivnim povezivanjem, ovaj prostorni naboj može inducirati jaka električna polja unutar nanometarskih praznina unutar područja frakturirane kore. Rezultirajući elektrostatski tlak mogao bi doseći veličine usporedive s plimnim ili gravitacijskim naprezanjima za koja se zna da utječu na stabilnost rasjeda.

Kvantitativne procjene u studiji sugeriraju da bi ionosferski poremećaji povezani s velikim solarnim bakljama - koji odgovaraju povećanju ukupnog sadržaja elektrona od nekoliko desetaka TEC jedinica - mogli generirati elektrostatičke tlakove reda veličine nekoliko megapaskala unutar šupljina kore.

Ionosferske anomalije, poput povećane gustoće elektrona, snižene ionosferske visine i usporenog abnormalnog širenja ionosferskih poremećaja srednje veličine, više su puta uočene prije velikih potresa. Tradicionalno su se ovi fenomeni tumačili kao posljedice akumulacije naprezanja unutar Zemljine kore.

Novi model pruža komplementarnu perspektivu predlažući dvosmjernu interakciju: dok procesi u kori mogu utjecati na ionosferu, sami ionosferski poremećaji također mogu vršiti povratne sile na koru. Ovaj okvir nudi moguće fizičko objašnjenje koje povezuje fenomene svemirskog vremena i seizmičke procese bez pozivanja na izravnu uzročnost.

Studija raspravlja o nedavnim velikim potresima u Japanu, uključujući potres na poluotoku Noto 2024. godine, kao primjerima koji su vremenski konzistentni s predloženim mehanizmom. U tim slučajevima, intenzivna aktivnost solarnih baklji dogodila se neposredno prije seizmičkih događaja. Autori naglašavaju da takva vremenska podudarnost ne uspostavlja izravnu uzročnost, ali je u skladu sa scenarijem u kojem ionosferski poremećaji djeluju kao faktor koji doprinosi događajima kada je kora već u kritičnom stanju.

Integracijom koncepata iz fizike plazme, atmosferske znanosti i geofizike, predloženi model proširuje konvencionalni pogled na potrese kao isključivo unutarnje Zemljine procese. Nalazi sugeriraju da praćenje ionosferskih uvjeta, zajedno s podzemnim promatranjima, može pomoći u poboljšanju znanstvenog razumijevanja procesa nastanka potresa i procjene seizmičke opasnosti.

Buduća istraživanja usredotočit će se na kombiniranje ionosferske tomografije visoke rezolucije temeljene na GNSS-u s podacima o svemirskom vremenu kako bi se razjasnili uvjeti pod kojima ionosferski poremećaji mogu imati značajan elektrostatički utjecaj na Zemljinu koru.

Referenca:

Akira Mizuno, Minghui Kao, Ken Umeno (2026). Mogući mehanizam ionosferskih anomalija za pokretanje potresa - Elektrostatičko spajanje između ionosfere i kore i rezultirajuće električne sile koje djeluju unutar kore - . International Journal of Plasma Environmental Science and Technology, 20, 1, e01003.