Ciepło słoneczne wpływa na aktywność sejsmiczną Ziemi

Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Tsukuba w Japonii rzuca światło na fascynującą zależność między aktywnością słoneczną a trzęsieniami ziemi. Analiza obejmująca ponad dwie dekady danych sejsmicznych ujawniła, że ciepło pochodzące ze Słońca może odgrywać znacznie większą rolę w wywoływaniu trzęsień ziemi, niż dotychczas sądzono.

Zespół badawczy pod kierownictwem Matheusa Henrique Junqueira Saldanha, doktoranta Uniwersytetu Tsukuba, przeanalizował globalne dane o trzęsieniach ziemi z okresu od 1 stycznia 2000 roku do 31 sierpnia 2021 roku, zestawiając je z danymi dotyczącymi aktywności słonecznej, w tym liczbą plam słonecznych i temperaturą atmosferyczną. Badanie stanowi rozwinięcie wcześniejszych prac z 2022 roku, w których Saldanha wraz z profesorem Yoshiro Hiratą po raz pierwszy ustanowili związek przyczynowy między aktywnością Słońca a aktywnością sejsmiczną na Ziemi.

"Wśród stosowanych przez nas metod jedna z nich to odległości edycyjne, które pozwalają nam porównywać wzorce występowania trzęsień ziemi rozłożone na obszarze geograficznym. Funkcje o podstawie radialnej zostały wykorzystane do przetwarzania tych odległości i uzyskania szacunkowych wartości maksymalnej magnitudy trzęsienia ziemi następnego dnia" - wyjaśnił Saldanha w rozmowie z portalem The Watchers. Dodał również, że zespół wykorzystał osadzanie współrzędnych opóźnienia na danych dotyczących plam słonecznych i temperatury powierzchni, aby zastosować je z funkcjami o podstawie radialnej.

Jednym z najbardziej intrygujących odkryć badania jest występowanie sezonowych wahań aktywności sejsmicznej, które odpowiadają zmianom w promieniowaniu słonecznym. Ten wynik wskazuje na znaczący wpływ aktywności słonecznej na występowanie trzęsień ziemi na całym świecie.

Mechanizmy, poprzez które aktywność słoneczna może wpływać na aktywność sejsmiczną, są złożone. Naukowcy wskazują przede wszystkim na naprężenia termiczne wywoływane przez ciepło słoneczne, które oddziałują na skorupę ziemską. Dodatkowo, zmiany w warunkach atmosferycznych i oceanicznych, będące pośrednim skutkiem aktywności słonecznej, również mogą przyczyniać się do zmian w aktywności sejsmicznej.

Co szczególnie istotne, badacze odkryli opóźnioną relację przyczynowo-skutkową między aktywnością słoneczną a trzęsieniami ziemi. Ciepło słoneczne potrzebuje czasu, aby zostać zaabsorbowane w głębszych warstwach skorupy, co opóźnia jego wpływ na aktywność sejsmiczną. To opóźnienie zależy od lokalizacji, głębokości struktur geologicznych oraz właściwości termicznych materiału w różnych regionach.

Analiza wykazała różne okresy opóźnienia dla różnych regionów, co może pomóc w precyzyjniejszym prognozowaniu trzęsień ziemi. Dla Japonii opóźnienie wynoszące około 30 dni zapewniało najlepszą dokładność prognozowania trzęsień ziemi, podczas gdy dla innych obszarów, takich jak Bałkany, lepsze rezultaty dawały dłuższe opóźnienia, od 180 dni do nawet roku.

"Nasze odkrycia dostarczają nowych dowodów na to, że aktywność słoneczna i ciepło atmosferyczne wpływają na aktywność sejsmiczną. To dodaje ważny element do układanki prognozowania trzęsień ziemi, sugerując, że czynniki związane z klimatem mogą odgrywać większą rolę, niż wcześniej sądzono" - powiedział Saldanha. "Zrozumienie tych wpływów może pomóc udoskonalić modele przewidywania trzęsień ziemi i poprawić naszą zdolność do przewidywania zdarzeń sejsmicznych" - dodał.

Odkrycia zespołu z Uniwersytetu Tsukuba otwierają nowe możliwości w dziedzinie sejsmologii. Włączenie danych dotyczących aktywności słonecznej i temperatury atmosferycznej do modeli prognozowania trzęsień ziemi może znacząco zwiększyć ich skuteczność. Jest to szczególnie ważne dla regionów o wysokim ryzyku sejsmicznym, gdzie precyzyjne przewidywanie trzęsień ziemi może uratować tysiące istnień.

Badanie podkreśla również złożoność interakcji między różnymi systemami Ziemi - od atmosfery i oceanów po litosferę. To holistyczne podejście do nauk o Ziemi może prowadzić do lepszego zrozumienia dynamiki naszej planety i poprawy naszej zdolności do reagowania na naturalne zagrożenia.

W miarę gromadzenia większej ilości danych i doskonalenia metod analitycznych, naukowcy mają nadzieję na dalsze udoskonalenie tej wiedzy, co może ostatecznie przyczynić się do stworzenia bardziej niezawodnych systemów wczesnego ostrzegania przed trzęsieniami ziemi na całym świecie.