Новое теоретическое исследование изучает, как активность в верхних слоях атмосферы над Землей может незаметно влиять на процессы, происходящие глубоко в земной коре, сообщает Йорик со ссылкой на Science Daily.
Исследователи из Киотского университета выдвигают новую идею о том, как космическая погода может взаимодействовать с физикой землетрясений. Их модель предполагает, что изменения в ионосфере в редких случаях могут оказывать дополнительное электрическое воздействие на и без того хрупкие участки земной коры и способствовать возникновению сильного землетрясения.
Данная работа не является методом прогнозирования землетрясений. Вместо этого она описывает физический механизм, начинающийся с солнечных вспышек и другой интенсивной солнечной активности, которые могут быстро изменять распределение заряженных частиц высоко над Землей. Эти изменения заряда ионосферы измеримы, поскольку они изменяют способ распространения сигналов спутниковой навигации в верхних слоях атмосферы, что является одной из основных причин, по которой ученые вообще отслеживают общее содержание электронов.
Внутри земной коры модель фокусируется на зонах трещиноватых горных пород, которые могут удерживать воду при экстремальных температурах и давлениях, потенциально достигая сверхкритического состояния. В этих условиях исследователи рассматривают поврежденную область как электрически активную, действующую подобно конденсатору, связанному посредством емкостной связи как с поверхностью земли, так и с нижней ионосферой. По сути, земная кора и ионосфера становятся частями одной большой электростатической системы, а не изолированными слоями.
Электростатические силы, возникающие в результате солнечной активности
Во время сильных солнечных явлений плотность электронов в ионосфере может возрастать настолько, что на более низких высотах образуется более отрицательно заряженный слой. Модель предполагает, что этот атмосферный заряд не остается сосредоточенным в верхних слоях атмосферы. Поскольку система имеет емкостную связь, изменение ионосферного заряда может приводить к усилению электрических полей в крошечных пустотах в трещиноватых горных породах земной коры, размером в нанометры.
Почему это важно для землетрясений? Давление внутри небольших полостей может влиять на рост и слияние трещин, особенно когда зона разлома уже близка к разрушению. По расчетам киотской группы, результирующее электростатическое давление может достигать уровней, сопоставимых с другими незначительными силами, влияющими на стабильность разлома, включая приливные и гравитационные напряжения.
Их количественные оценки связывают этот эффект с крупными ионосферными возмущениями, вызванными солнечными вспышками , которые увеличивают общее содержание электронов на несколько десятков единиц TEC. В таких условиях, согласно модели, внутри пустот в земной коре может развиться электростатическое давление в несколько мегапаскалей, что достаточно велико, чтобы иметь механическое значение в соответствующих условиях.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
