Cientistas da Universidade de Kyoto desenvolveram um modelo teórico que investiga se perturbações na ionosfera podem exercer forças eletrostáticas nas profundezas da crosta terrestre. Sob certas condições, estas forças podem contribuir para o início de fortes 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 – causadas pela intensa actividade solar, como as erupções solares – podem interagir com áreas já enfraquecidas da crosta e influenciar o desenvolvimento de falhas.
Como a ionosfera pode afetar zonas de falha
Neste modelo, pensa-se que as regiões fissuradas da crosta retêm água a temperaturas e pressões muito elevadas, possivelmente num estado supercrítico. Eletricamente, essas zonas de falha podem atuar como capacitores. Eles estão conectados à superfície da Terra e à ionosfera inferior, criando um vasto sistema eletrostático que conecta a Terra à alta atmosfera.
Durante explosões de atividade solar, a densidade eletrônica na ionosfera pode aumentar significativamente. Isso pode criar uma camada carregada negativamente na ionosfera inferior. Através do acoplamento capacitivo, esta carga pode criar campos elétricos intensos dentro dos vazios microscópicos da rocha fraturada. Como resultado, a pressão eletrostática pode aproximar-se de níveis semelhantes às cargas de maré ou de gravidade, que são conhecidas por afetar a estabilidade da falha.
De acordo com os cálculos da equipe, as perturbações ionosféricas associadas a grandes erupções solares – com um aumento no conteúdo total de elétrons de várias dezenas de unidades TEC – podem criar uma pressão eletrostática de vários megapascais nesses vazios crustais.
Anomalias ionosféricas observadas antes de fortes terremotos
O comportamento incomum da ionosfera foi frequentemente revelado antes de fortes terremotos. As observações incluíram picos na densidade eletrônica, uma queda na altura ionosférica e propagação mais lenta de distúrbios ionosféricos de mesoescala. Tradicionalmente, os cientistas interpretam estas mudanças como efeitos do estresse que se acumula dentro do córtex.
Esta nova estrutura oferece uma perspectiva adicional. Isto sugere uma interacção bidireccional na qual os processos no interior da Terra podem afectar 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 os recentes grandes terremotos no Japão, incluindo o terremoto de 2024 na Península de Nota, como eventos que ocorreram logo após períodos de intensa explosão solar. Eles enfatizam que este tempo não prova causa e efeito. No entanto, isto é consistente 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. Os dados resultantes mostram que o rastreamento das condições ionosféricas juntamente com 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.
