Földrengést is okozhatnak az erős napkitörések, állítja egy új tanulmány

Az erős naptevékenységnek, különösen a masszív koronakidobódásoknak számos geofizikai és élettani hatását feltárta már a tudomány. Egy tudóscsoport a most nemrég publikált tanulmányában arra az eredményre jutott, hogy egy-egy nagyobb erejű napkitörés akár földrengést is kiválthat, mivel a napkitörések megváltoztathatják a földkéregben lévő elektromos mezőket, ami pedig hatással lehet a rengések kipattanásáért felelős vetők stabilitására. Ha ez az egyelőre még hipotetikus összefüggés bizonyítást nyer, az új megvilágításba helyezheti az űridőjárás hatásaival kapcsolatos ismereteinket.

Érdekes összefüggésre hívja fel a figyelmet egy új kutatás a napkitörésekkel kapcsolatban Fotó: NASA

Földrengést is okozhat az intenzív naptevékenység, különösen egy-egy erőteljes napkitörés – írja  az International Journal of Plasma Enviromental Science and Technology tudományos szakfolyóirat február 3-i számában megjelent tanulmányában egy kutatócsoport.

Földrengést is előidézhetnek az erős napkitörések egy új hipotézis szerint. Fotó: AFP

Földrengést is okozhat a központi csillagunk háborgása, állítja egy tudóscsoport

Ismert tény, hogy a napkitörések komoly zavarokat okozhatnak a Föld mágneses erőterében, átmeneti turbulenciákat keletkeztethetnek a telekommunikációban, sőt akár súlyosan meg is rongálhatják a Föld körül keringő műholdak elektronikus berendezéseit. A különösen erős napkitörések látványos velejárója a sarki fényjelenség intenzívvé válása, elég csak az elmúlt bő egy évben Magyarország egén fellobbant aurora borealisokra gondolnunk.

Valósággal izzott az éjszakai égbolt a sarki fénytől a Balaton-felvidéken. Fotó: Veol/Szabó Róbert

A napkitörés a naptevékenység legintenzívebb és leglátványosabb, továbbá a legerőteljesebb földi hatásokkal együtt járó megnyilvánulása, melynek során egyszerre és együtt jelentkezik három naptevékenység; a fler, vagyis a napfelszín egyes pontjainak hirtelen történt erőteljes kifényesedése, a koronakidobódás, a napatmoszféra külső része, a napkorona egy részének kilökődése a bolygóközi térbe és az eruptív protuberancia, azaz a Nap légkörében hosszú ideje egy helyben lebegő hűvösebb anyagfelhő gyors felforrósodása és elszállása.

A Napból kiáramló és a Földet elérő nagy energiájú töltött részecskék változásokat indukálnak a földi ionoszférában, vagyis a felső légkör nyolcvan kilométeres magasságtól kezdődő és a napsugárzás által ionizált tartományában. A most publikált friss kutatás szerint azonban a napkitörések hatásai korántsem csak a felső légkörre vagy a Föld felszínére szorítkoznak, hanem a Föld mélyére is.

A Föld magnetoszférája fogja fel a Napból kiáramló nagy energiájú töltött részecskéket. Forrás: NASA

A tanulmány ugyanis összefüggést vélt felfedezni az erősebb napkitörések, valamint a földrengések kipattanása között.

 

Így hathat a napkitörés a mélyben zajló tektonikai folyamatokra

A földkéreg valósággal pezseg a természetes úton keletkező elektromosságtól. Különösen a kéreg repedéseire jellemzőek azok a nagy nyomás alatt lévő és magas hőmérsékletű, úgynevezett szuperkritikus folyadékok, amelyekben igen nagy arányt képviselnek a töltött ionok, ami azt jelenti, hogy a földkéreg repedései úgy viselkednek, mint az elektromos energiát tároló kondenzátorok. A kéregrepedések vagy a vetők a földrengések keletkezésének kulcsfontosságú területei. 

A pusztító erejű földrengések általában az aktív lemezhatárokon pattannak ki. Fotó: MTI/EPA/Erdem Sahin

A vetők jelölik ki a nagy tektonikus lemezek határait, amelyek aktív területnek számítanak, mivel ezek mentén mozdulnak el vagy ütköznek egymással a kéreglemezek, ez pedig hatalmas mechanikai feszültséget halmoz fel a vetők mentén. 

Amikor ezek a fokozatosan felhalmozódó feszültségek elérnek egy kritikus szintet, a mechanikai energia földrengések formájában szabadul fel. 

Az új tanulmányukban a kutatók egy olyan modellt hoztak létre, amely a földkérget és az ionoszférát egy óriási, szivárgó akkumulátor két végeként kezeli – írja a Live Science tudományos hírportál. Modelljükben egy elektromos mező segítségével kapcsolták össze a kéreg „kondenzátorát” az ionoszférával. 

A Földet folyamatosan bombázzák a Napból kiáramló töltött részecskék. Forrás: SPB

A tudósok azt jósolták a modellszámításaik alapján, hogy amikor egy intenzív napkitörés elektromos töltésű részecskéi eltalálják a Földet, ennek hatására az ionoszférában lévő szabad elektronok lefelé tolódnak, ami alacsonyabb magasságban koncentrálja őket, egy negatív töltésű réteget alakítva ki. 

Ez a töltés viszont növeli a földkéreg töltéseire ható elektrosztatikus erőt, nyomásváltozásokat okozva

 – mutatta ki a kutatócsoport modellje. A tudósok azzal érvelnek, hogy az így kialakuló nyomásváltozások más olyan egyéb erőkkel is összehasonlíthatók, amelyek befolyásolják a törésvonalak stabilitását, mint például a gravitáció vagy az árapályerők.

A Nap 11 évente lép a különösen aktív ciklusába. Forrás: NASA/JPL-Caltech

 Lényegében a kéregben lévő elektrosztatikus erő megnövekedése nagyobb nyomást gyakorol a környező kéregre, ami a törésvonal elmozdulásához és ezen keresztül egy földrengés kipattanásához vezethet – állítják a tanulmányt jegyző kutatók.

 

Nem mindenki osztja a tudóscsoport végkövetkeztetéseit

A tudósok szerint a 2024-es japán Noto-félszigeti földrengés alátámasztja modelljük eredményeit, mivel ez a rengés egybeesett egy igen erős napkitöréssel. 

Más szaktudósok azonban jóval szkeptikusabbak az új modell következtetéseivel, 

mivel szerintük a gyakorlatban igen nehéz validálni a kéreg és az ionoszféra közötti kapcsolatot. Az Egyesült Államok Földtani Szolgálata már régebb óta azt hangoztatja, a földrengések statisztikai vizsgálatából megállapítható, hogy a szeizmikus események aktivitása nem követi a naptevékenység 11 éves ciklusát. 

Szeizmikusan azok a területek a legaktívabbak, ahol az óceáni kéreg a kontinentális kéreg alá nyomódik. Forrás: USGS

Más szkeptikusok a véletlen egybeesésekre hivatkoznak: 

mivel a napkitörések és a földrengések is meglehetősen gyakoriak, így mindig lesz némi véletlenszerű átfedés a két különböző típusú esemény között, még akkor is, ha ezek nem feltétlenül befolyásolják egymást. De arra is rámutatnak a tanulmánnyal kapcsolatban, hogy a modell nem tükrözi a földkéreg teljes komplexitását és leegyszerűsíti a tektonikai folyamatok összetettségét. „A javasolt modell nagymértékben leegyszerűsített” – hangsúlyozza Viktor Novikov, az Orosz Tudományos Akadémia geofizikusa, aki nem vett részt a kutatásban. 

A sarki fény a naptevékenység leglátványosabb jelensége. Fotó:  AFP

Hozzátette, hogy a tanulmányt jegyző tudósok a modelljük kidolgozása során nem vették teljes mértékben figyelembe azt a körülményt, hogy számos kőzetréteg ellenálló az elektromos vezetéssel, ami még azt megelőzően elnyomhatja az elektromos mezőt, mielőtt az hozzájárulhatna a földrengés kipattanásához. 

A megfigyelési eredmények nem támasztják alá a javasolt elképzelést

– összegezte a véleményét Viktor Novikov.

 

Még feltérképezésre vár a naptevékenység és a lemeztektonika közötti lehetséges kapcsolat

Mindezek ellenére a kutatók továbbra is keresik az űridőjárás és a lemeztektonika közötti kapcsolatot, bármennyire is finomak lehetnek ezek az összefüggések.

Az űridőjárás a központi csillag körüli napszél, a magnetoszféra, a termoszféra és az ionoszféra állapotaiból tevődik össze, ami egyaránt hatással van a Föld körül keringő űreszközök teljesítményére, illetve megbízhatóságára, továbbá a földi telepítésű elektronikus eszközök használhatóságára és működésére, valamint az élőlények egészségére és életére is.

A modellt kidolgozó szaktudósok megjegyzik, hogy egyelőre csak olyan hipotézisnek tekintik a tanulmányukat, amelynek a megalapozottságát további megfigyelésekkel és mélyebb elemzésekkel szükséges tesztelni. 

Egy látványos koronakidobódás. Fotó: NASA/SkyLab

Az, hogy a naptevékenység hatással lehet-e a földkéreg törésvonalaira, pontosabban befolyásolhatja-e a lemezhatárokon kialakuló mechanikai energiák kipattanását, vagyis közrehat-e bármilyen formában a szeizmikus tevékenységre, egyelőre még nem tekinthető lezárt kérdésnek. A kutatás azonban arra mindenképpen rávilágít, hogy a nagy természeti rendszerek és ezek kölcsönhatásai jóval összetettebbek lehetnek még annál is, mint amit jelenleg tudunk róluk.

A tanulmány teljes terjedelmében angol nyelven itt olvasható el.