© Unsplash/CC0 Public Domain
Het onderzoek beoogt niet om aardbevingen te voorspellen, maar presenteert een theoretisch mechanisme dat de manier beschrijft waarop variaties in de ionosferische lading - veroorzaakt door intense zonneactiviteit zoals zonnevlammen - kunnen interageren met reeds bestaande kwetsbare structuren in de aardkorst en breukprocessen kunnen beïnvloeden.
In het voorgestelde model wordt verondersteld dat breukzones in de aardkorst water met een hoge temperatuur en hoge druk bevatten, mogelijk in een super kritieke toestand. Deze zones gedragen zich elektrisch als condensatoren en zijn capacitief gekoppeld aan zowel het aardoppervlak als de lagere ionosfeer, waardoor een grootschalig elektrostatisch systeem ontstaat.
Wanneer krachtige zonneactiviteit de elektronendichtheid in de ionosfeer verhoogt, kan zich in de lagere ionosfeer een negatief geladen laag vormen. Door capacitieve koppeling kan deze ruimtelading sterke elektrische velden in nanometergrote holtes in gefragmenteerde aardkorstgebieden opwekken. De resulterende elektrostatische druk kan een omvang bereiken die vergelijkbaar is met die welke door getijden of zwaartekracht wordt uitgeoefend en waarvan bekend is dat deze de stabiliteit van breuken beïnvloedt.
Kwantitatieve schattingen in het onderzoek suggereren dat ionosferische onregelmatigheden in verband met grote zonnevlammen - die overeenkomen met een toename van het totale elektronengehalte met enkele tientallen TEC-eenheden - elektrostatische spanningen van enkele megapascal in holtes in de aardkorst kunnen genereren.
Ionosferische anomalieën, zoals een verhoogde elektronendichtheid, een verlaagde ionosferische hoogte en een vertraagde abnormale verspreiding van middelgrote ionosferische onregelmatigheden, werden voorafgaand aan grote aardbevingen herhaaldelijk waargenomen. Deze verschijnselen werden doorgaans geïnterpreteerd als gevolgen van toename van druk in de aardkorst.
Het nieuwe model biedt een aanvullend perspectief door een bidirectionele interactie voor te stellen: terwijl processen in de aardkorst invloed kunnen hebben op de ionosfeer, kunnen onregelmatigheden in de ionosfeer zelf ook feedback-krachten uitoefen op de aardkorst. Dit kader biedt een mogelijke natuurkundige verklaring die ruimteweersverschijnselen en seismische processen met elkaar in verband brengt zonder een direct causaal verband te suggereren.
De studie bespreekt recente grote aardbevingen in Japan, waaronder de aardbeving op het schiereiland Noto in 2024, als voorbeelden die temporele consistentie vertonen met het voorgestelde mechanisme. In deze gevallen vond kort voor de seismische gebeurtenissen intense zonnevlamactiviteit plaats. De auteurs benadrukken dat een dergelijke temporele samenloop geen direct causaal verband aantoont, maar consistent is met een scenario waarin ionosferische onregelmatigheden een rol spelen wanneer de aardkorst zich al in een kritieke toestand bevindt.
Door concepten uit de plasmafysica, atmosferische wetenschap en geofysica te integreren, verbreedt het voorgestelde model de conventionele visie op aardbevingen als louter interne aardprocessen. De bevindingen suggereren dat het monitoren van ionosferische omstandigheden, in combinatie met ondergrondse waarnemingen, kan bijdragen aan een beter wetenschappelijk begrip van het ontstaan van aardbevingen en de beoordeling van seismische risico's.
Toekomstig onderzoek zal zich richten op het combineren van hoge-resolutie GNSS-gebaseerde ionosferische tomografie met ruimteweerdata om duidelijkheid te krijgen over de omstandigheden waaronder ionosferische onregelmatigheden een significante elektrostatische invloed kunnen uitoefenen op de aardkorst.
Verwijzing:
Akira Mizuno, Minghui Kao, Ken Umeno (2026). Possible mechanism of ionospheric anomalies to trigger earthquakes — Electrostatic coupling between the ionosphere and the crust and the resulting electric forces acting within the crust — . International Journal of Plasma Environmental Science and Technology, 20, 1, e01003.
Zie: https://www.kyoto-u.ac.jp/en/research-news/2026-02-06-0
Reacties van Lezers
voor onze Nieuwsbrief