Cientistas da Universidade de Quioto desenvolveram um modelo teórico que examina se distúrbios na ionosfera poderiam aplicar forças eletrostáticas nas profundezas da crosta terrestre. Sob certas condições, essas forças poderiam contribuir para o início de grandes terremotos.
A pesquisa não foi projetada para prever terremotos. Em vez disso, ela descreve um possível mecanismo físico que mostra como mudanças nos níveis de carga ionosférica – desencadeadas por atividade solar intensa, como explosões solares – poderiam interagir com áreas já enfraquecidas da crosta e influenciar como as fraturas se desenvolvem.
Como a Ionosfera Pode Afetar Zonas de Falha
No modelo, regiões fraturadas da crosta são consideradas como contendo água em temperaturas e pressões extremamente altas, possivelmente em um estado supercrítico. Eletricamente, essas zonas fraturadas podem agir como capacitores. Elas estão acopladas tanto à superfície da Terra quanto à ionosfera inferior, criando um vasto sistema eletrostático que liga o solo à alta atmosfera.
Quando a atividade solar aumenta, a densidade de elétrons na ionosfera pode subir significativamente. Isso pode produzir uma camada carregada negativamente na ionosfera inferior. Através do acoplamento capacitivo, essa carga pode gerar campos elétricos intensos dentro de vazios microscópicos em rochas fraturadas. A pressão eletrostática resultante pode se aproximar de níveis similares às tensões de maré ou gravitacionais que já são conhecidas por influenciar a estabilidade das falhas.
De acordo com os cálculos da equipe, distúrbios ionosféricos associados a grandes explosões solares – envolvendo aumentos no conteúdo total de elétrons de várias dezenas de unidades TEC – poderiam criar pressões eletrostáticas de vários megapascais dentro desses vazios crustais.
Anomalias Ionosféricas Observadas Antes de Grandes Terremotos
Comportamentos ionosféricos incomuns frequentemente têm sido detectados antes de terremotos poderosos. As observações incluíram picos na densidade de elétrons, quedas na altitude ionosférica e uma propagação mais lenta de distúrbios ionosféricos de média escala. Tradicionalmente, os cientistas interpretaram essas mudanças como efeitos causados pelo estresse acumulado dentro da crosta.
Este novo arcabouço oferece uma perspectiva adicional. Sugere uma interação bidirecional na qual processos dentro da Terra podem influenciar a ionosfera, enquanto distúrbios ionosféricos também podem enviar forças de feedback de volta para a crosta. O modelo conecta o clima espacial e a atividade sísmica sem afirmar que a atividade solar causa diretamente terremotos.
Atividade Solar e o Terremoto da Península de Noto em 2024
Os pesquisadores apontam para terremotos recentes no Japão, incluindo o terremoto da Península de Noto em 2024, como eventos que ocorreram logo após períodos de intensa atividade de explosões solares. Eles enfatizam que esse cronograma não prova causa e efeito. No entanto, alinha-se com a ideia de que distúrbios ionosféricos poderiam atuar como um fator contribuinte quando as falhas já estão próximas da falha.
Repensando os Terremotos Além de Forças Internas
Ao se basear na física do plasma, ciência atmosférica e geofísica, essa abordagem amplia a visão tradicional de que os terremotos são impulsionados apenas por forças dentro do planeta. Os achados indicam que monitorar as condições ionosféricas juntamente com medições subterrâneas poderia melhorar a compreensão de como os terremotos se iniciam e como o risco sísmico é avaliado.
Trabalhos futuros combinarão tomografia ionosférica baseada em GNSS de alta resolução com dados detalhados de clima espacial. O objetivo é determinar quando e como os distúrbios ionosféricos podem exercer efeitos eletrostáticos significativos na crosta terrestre.