Cientistas da Universidade de Kyoto desenvolveram um modelo teórico para estudar se as perturbações na ionosfera exercem forças eletrostáticas nas profundezas da crosta terrestre. Sob certas condições, estas forças podem causar 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 atividade solar, como as erupções solares, interagem com regiões já frágeis da crosta terrestre e influenciam o desenvolvimento de fissuras.
Como a ionosfera afeta as zonas de falha
Neste modelo, pensa-se que as regiões fraturadas da crosta terrestre contêm água a temperaturas e pressões extremamente elevadas, possivelmente num estado supercrítico. Do ponto de vista eléctrico, estas áreas fracturadas podem actuar como condensadores. Eles se acoplam à superfície da Terra e à ionosfera inferior, formando um vasto sistema eletrostático que conecta o solo à alta atmosfera.
Quando a atividade solar aumenta, a densidade eletrônica na ionosfera aumenta significativamente. Isso cria uma camada carregada negativamente na parte inferior da ionosfera. Através do acoplamento capacitivo, esta carga pode gerar um forte campo elétrico dentro dos vazios microscópicos da rocha fraturada. As tensões eletrostáticas resultantes podem aproximar-se de níveis semelhantes às tensões de maré ou gravitacionais conhecidas por afetar a estabilidade da falha.
De acordo com os cálculos da equipa, as perturbações ionosféricas associadas a grandes erupções solares – envolvendo um aumento no conteúdo total de electrões de dezenas de unidades TEC – poderiam gerar pressões electrostáticas de vários megapascais nestes vazios crustais.
Anomalias ionosféricas observadas antes de grandes terremotos
O comportamento ionosférico anormal é frequentemente descoberto antes de fortes terremotos. As observações incluem picos na densidade eletrônica, diminuições na altura ionosférica e a lenta propagação de distúrbios ionosféricos em movimento de tamanho médio. Tradicionalmente, os cientistas explicam estas mudanças como os efeitos da pressão que se acumula no interior da crosta terrestre.
Esta nova estrutura fornece uma perspectiva adicional. Mostra uma interação bidirecional, onde os processos dentro da Terra podem influenciar a ionosfera, e as perturbações ionosféricas também podem enviar forças de feedback de volta para a crosta. O modelo relaciona o clima espacial e a atividade sísmica, mas não afirma que a atividade solar causa diretamente os terremotos.
Atividade solar e o terremoto da Península de Noto em 2024
Os pesquisadores observaram que os recentes grandes terremotos no Japão, incluindo o terremoto da Península de Noto em 2024, foram eventos que ocorreram logo após intensa atividade de explosão solar. Eles enfatizaram que este momento não prova a causalidade. No entanto, é consistente com a ideia de que as perturbações ionosféricas podem ser um fator contribuinte quando uma falha já está próxima da falha.
Repensando os terremotos além das forças internas
Ao aproveitar a física do plasma, a ciência atmosférica e a geofísica, esta abordagem amplia a visão tradicional de que os terremotos são impulsionados exclusivamente por forças internas da Terra. As descobertas sugerem que o rastreamento das condições ionosféricas e as medições subterrâneas podem melhorar a compreensão de como ocorrem os terremotos e como avaliar os riscos sísmicos.
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 produzem efeitos eletrostáticos significativos na crosta terrestre.
