Cientistas da Universidade de Kyoto desenvolveram um modelo teórico que examina se as perturbações na ionosfera podem exercer forças eletrostáticas nas profundezas da crosta terrestre. Sob certas circunstâncias, estas forças podem contribuir para o início de grandes terremotos.
O estudo não foi projetado para prever terremotos. Em vez disso, descreve um possível mecanismo físico que mostra como as mudanças nos níveis de carga ionosférica – desencadeadas pela intensa actividade solar, como as erupções solares – podem interagir com regiões já fracas da crosta e afectar a forma como as fracturas se desenvolvem.
Como a ionosfera pode afetar zonas de falha
Neste modelo, presume-se que as regiões fendidas da crosta contêm água a temperaturas e pressões extremamente elevadas, possivelmente num estado supercrítico. Eletricamente, essas regiões quebradas podem atuar como capacitores. Eles se combinam com a superfície da Terra e com a ionosfera inferior, criando um enorme sistema eletrostático que conecta o solo à alta atmosfera.
Quando a atividade solar aumenta, a densidade eletrônica na ionosfera pode aumentar significativamente. Isso pode criar uma camada carregada negativamente na ionosfera inferior. Através do acoplamento capacitivo, essa carga pode criar campos elétricos intensos nos vazios microscópicos da rocha fraturada. A tensão eletrostática resultante pode aproximar-se de níveis semelhantes à tensão de maré ou gravitacional, que já se sabe que afetam a estabilidade da falha.
De acordo com os cálculos da equipa, as perturbações ionosféricas associadas a grandes erupções solares – envolvendo aumentos no conteúdo total de electrões de várias dezenas de unidades TEC – poderiam criar pressões electrostáticas de vários megapascais dentro destes vazios crustais.
Anomalias ionosféricas são observadas antes de grandes tremores
Comportamento ionosférico anômalo tem sido frequentemente detectado antes de fortes terremotos. As observações incluem picos de densidade eletrônica, diminuições na altura ionosférica e propagação lenta de distúrbios ionosféricos de média escala. Tradicionalmente, os cientistas interpretam estas mudanças como efeitos causados pela acumulação de stress no interior da crosta.
Esta nova estrutura oferece uma perspectiva adicional. Isto sugere uma interação bidirecional onde os processos dentro da Terra podem afetar a ionosfera, enquanto as perturbações ionosféricas também podem enviar forças de feedback de volta para a crosta. O modelo liga o clima espacial e a atividade sísmica sem afirmar que a atividade solar causa diretamente os terremotos.
Atividade solar e o terremoto da Península de Noto em 2024
Os pesquisadores apontam para grandes terremotos recentes no Japão, incluindo o terremoto de 2024 na Península de Noto, que ocorreu logo após intensa atividade de explosão solar. Eles enfatizam que este tempo não prova causa e efeito. No entanto, isto está alinhado com a ideia de que as perturbações ionosféricas podem atuar como um fator contribuinte quando as falhas já estão próximas da falha.
Repensando os terremotos além das forças internas
Baseando-se na física do plasma, na ciência atmosférica e na geofísica, esta abordagem expande a visão tradicional de que os terremotos são impulsionados exclusivamente por forças dentro do planeta. As descobertas indicam que o rastreamento das condições ionosféricas juntamente com as medições subterrâneas podem melhorar a compreensão de como os terremotos são iniciados e como o risco sísmico é avaliado.
Trabalhos futuros combinarão tomografia ionosférica de alta resolução baseada em GNSS com dados meteorológicos espaciais detalhados. O objetivo é determinar quando e como as perturbações ionosféricas podem ter efeitos eletrostáticos significativos na crosta terrestre.
