Θα μπορούσαν οι παλμοί στο μαγνητικό πεδίο της Γης να προβλέπουν σεισμούς;
Τις ημέρες που προηγήθηκαν ορισμένων πρόσφατων σεισμών μέτριου μεγέθους, όργανα που βρίσκονται κοντά έχουν λάβει σύντομους παλμούς χαμηλής συχνότητας στο μαγνητικό πεδίο της Γης. Μερικοί επιστήμονες έχουν προτείνει ότι τέτοιοι παλμοί, που φαινόταν να γίνονται πιο δυνατοί και συχνότεροι λίγο πριν από τους σεισμούς, θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως έγκαιρο προειδοποιητικό σημάδι για την επικείμενη σεισμική δραστηριότητα. Τώρα, μια ομάδα έχει καταλήξει σε ένα μοντέλο για το πώς μπορούν να δημιουργηθούν αυτοί οι μαγνητικοί παλμοί, αν και ορισμένοι επικριτές λένε ότι μπορεί να έχουν ανθρώπινη προέλευση.
Σύντομες διακυμάνσεις στο μαγνητικό πεδίο της Γης έχουν ανιχνευθεί πριν από πολλούς σεισμούς τα τελευταία 50 χρόνια, λέει ο Friedemann Freund, κρυσταλλογράφος στο Πανεπιστήμιο του San Jose στην Καλιφόρνια. Για παράδειγμα, τις εβδομάδες πριν από έναν σεισμό μεγέθους 5,4 βαθμών που έπληξε περίπου 15 χιλιόμετρα βορειοανατολικά του Σαν Χοσέ τον Οκτώβριο του 2007, ένα όργανο κοντά στο επίκεντρο ανίχνευσε έναν αριθμό ασυνήθιστων μαγνητικών παλμών, που πιθανώς προέρχονταν από το βάθος της Γης. (Το μεγαλύτερο από αυτά μέτρησε 30 νανοτέσλα, που είναι περίπου το 1/100.000ο της τυπικής ισχύος του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη που μετράται στην επιφάνεια της Γης.) Αυτά τα χτυπήματα έγιναν πιο συχνά καθώς πλησίαζε η ημέρα του σεισμού, λέει ο Freund. Πιο πρόσφατα, πριν από αρκετούς σεισμούς μεσαίου έως μέτριου μεγέθους στο Περού, δύο ευαίσθητα μαγνητόμετρα κατέγραψαν το ίδιο είδος παλμών.
Ένας μεγάλος γρίφος, σημειώνει ο Freund, ήταν πώς θα μπορούσαν να δημιουργηθούν τέτοιοι παλμοί. Τώρα, ο ίδιος και οι συνάδελφοί του προτείνουν ότι αυτά τα blips προέρχονται από μικροσκοπικές αλλαγές στους κρυστάλλους σε βράχους υπό σεισμικό στρες βαθιά μέσα στη Γη. Σε πολλούς τύπους πετρωμάτων, ιδιαίτερα σε ηφαιστειακά πετρώματα που έχουν σημαντικές ποσότητες νερού κλειδωμένες μέσα τους, οι κρύσταλλοι είναι γεμάτοι δεσμούς οξυγόνου-οξυγόνου που ονομάζονται υπεροξειδικοί δεσμοί. (Αυτοί οι δεσμοί σχηματίστηκαν πριν από πολύ καιρό, μετά από χημικές αλλαγές που χώρισαν μερικά από τα μόρια του νερού, ελευθερώνοντας τα άτομα υδρογόνου να συνδεθούν μεταξύ τους και στη συνέχεια διαχέονται από τα πετρώματα ως αέριο.) Όταν αυτά τα πετρώματα συμπιέζονται, ας πούμε, από τις πλευρές μιας ζώνης ρήγματος περνώντας το ένα δίπλα στο άλλο, μερικοί από τους υπεροξειδικούς δεσμούς σπάνε. Αυτοί οι σπασμένοι δεσμοί απελευθερώνουν αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια, τα οποία παραμένουν παγιδευμένα στη θέση τους και δημιουργούν θετικά φορτισμένες «τρύπες» στον κρύσταλλο, εξηγεί ο Freund. Σε εργαστηριακά πειράματα, οι ηλεκτρικές διαταραχές που σχετίζονται με αυτές τις τρύπες διαχέονται στους γύρω βράχους με ταχύτητες περίπου 100 μέτρων ανά δευτερόλεπτο.
Ο Freund και η ομάδα του προτείνουν ότι η ίδια διαδικασία μπορεί να συμβαίνει στον φλοιό της Γης. Καθώς το άγχος σε μεγάλους όγκους βράχων δημιουργείται πριν από έναν επικείμενο σεισμό, πολλές, πολλές από αυτές τις ηλεκτρικές τρύπες δημιουργούνται μέσα τους. Είναι η μαζική μετανάστευση τέτοιων οπών που δημιουργεί τα μεγάλα ηλεκτρικά ρεύματα που είναι υπεύθυνα για τη δημιουργία των μαγνητικών παλμών χαμηλής συχνότητας που κατευθύνονται προς τους ανιχνευτές στην επιφάνεια της Γης, λένε.
Για τους περουβιανούς σεισμούς, οι περισσότεροι από τους παλμούς που ανιχνεύονταν από τα μαγνητόμετρα κυμαίνονταν μεταξύ ενός έκτου και ενός τέταρτου του δευτερολέπτου. Αλλά μερικά κράτησαν έως και 2 δευτερόλεπτα, λέει ο Freund - ένα μήκος που υποδηλώνει έντονα ότι οι παλμοί δεν πυροδοτήθηκαν από κεραυνούς, είτε κοντά είτε μακριά, κάτι που κάποιοι επικριτές του μοντέλου του έχουν προτείνει ως εναλλακτική εξήγηση. Το πιο σημαντικό, σημειώνει, ότι με δεδομένα από τους δύο αισθητήρες στο Περού, ο ίδιος και οι συνάδελφοί του μπόρεσαν να εντοπίσουν τους ισχυρότερους από αυτούς τους παλμούς ως προερχόμενους σε απόσταση λίγων χιλιομέτρων από τα επίκεντρα των επακόλουθων σεισμών, αναφέρουν σε ένα έγγραφο που δημοσιεύτηκε στο arXiv preprint. υπηρέτης. Προς το παρόν, παραδέχεται ο Freund, το μοντέλο της ομάδας είναι προκαταρκτικό:Η εργασία έχει υποβληθεί σε ένα περιοδικό και τώρα εξετάζεται από άλλους επιστήμονες.
«Αυτό το έγγραφο έχει νόημα μόνο εάν οι παρατηρήσεις [των μαγνητικών παλμών] είναι καλές», λέει ο Τζον Έμπελ, σεισμολόγος στο Κολέγιο της Βοστώνης, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα. Επισημαίνει ότι δύο όργανα δεν επαρκούν για τον εντοπισμό της τοποθεσίας ενός συμβάντος. Για να "τριγωνοποιήσετε" πραγματικά ένα συμβάν χρειάζεστε τουλάχιστον τρεις αισθητήρες.
Αλλά μια άλλη πτυχή των ευρημάτων της ομάδας είναι ακόμη πιο ανησυχητική, σημειώνει:«Ανησυχώ ότι οι παλμοί δεν προέρχονται βαθιά μέσα στη Γη». Είναι πιθανό, συνεχίζει, ότι οι μπίλιες μπορεί να έχουν κάποια ανεξήγητη ανθρώπινη προέλευση. Πριν από δεκαετίες, σημειώνει ο Έμπελ, τα μαγνητόμετρά του με βάση τη Βοστώνη άρχισαν να μαζεύουν μια σειρά από περίεργους παλμούς κάθε πρωί. Τελικά, αυτός και οι συνάδελφοί του εντόπισαν τις πηγές αυτών των γκρέμλιν:Ήταν οι μηχανικοί που σήκωσαν τα τρόλεϊ της Βοστώνης σε ένα ναυπηγείο σιδηροδρόμου λίγα χιλιόμετρα μακριά από τα όργανα.
Ακόμα κι αν οι μαγνητικοί παλμοί προέρχονται από τη Γη κατά μήκος των σεισμικών ζωνών υπό πίεση, λέει ο Freund, οι κηλίδες δεν προμηνύουν πάντα σεισμό. Είναι πιο πιθανό να είναι το μοτίβο των παλμών —και, ειδικότερα, οι αλλαγές στο μέγεθος και η συχνότητά τους— που ο Freund και οι συνάδελφοί του λένε ότι μπορεί να προσφέρουν στους επιστήμονες μια κρυστάλλινη σφαίρα για επικείμενους σεισμούς.
