Seismologen versuchen, Erdbeben durch elektromagnetische Schwingungen in der Ionosphäre der Erde vorherzusagen

Auf der letzten Konferenz der American Geophysical Community teilten Wissenschaftler ihre Erfahrungen mit der Erdbebenvorhersage. In den Zeiträumen von einigen Minuten bis zu mehreren Tagen vor einem Erdbeben treten sowohl in der Erdkruste als auch in der Atmosphäre elektromagnetische Schwankungen auf. Durch ihre Erkennung und Verarbeitung können Seismologen Naturkatastrophen effektiv vorhersagen.

Der japanische Geophysiker Kosuke Heki von der Hokkaido-Universität in Sapporo, Japan, bemerkte diesen Effekt erstmals im Jahr 2011, als die Instrumente 40 Minuten vor dem Erdbeben der Stärke 9 eine Änderung der elektronischen Zusammensetzung der Ionosphäre feststellten. Die Entdeckung wurde durch die Tatsache unterstützt, dass ein Geophysiker, der Daten von GPS-Satelliten verwendete, die Reaktion der Ionosphäre auf Erdbeben untersuchte. Im Moment der Bewegung der Erdkruste werden Schwingungen in der gesamten Atmosphäre auf die oberen Schichten übertragen.

Mehrere Jahre lang bestätigte er seine Beobachtungen noch neun Mal und bemerkte Veränderungen in der Ionosphäre, bevor Erdbeben auftraten. Er fand auch heraus, dass diese atmosphärischen Anomalien umso früher auftreten, je stärker das Erdbeben ist.

Es bleibt die Frage, wie die Bewegungen der Erdkruste zum Auftreten elektromagnetischer Strahlung führen. Einige glauben, dass durch Druck erhitzte Steinschichten positive Ladungen erzeugen können. „Wenn Sie einen Stein unter Druck setzen, verwandelt er sich in eine Batterie“, sagt Friedemann Freund, Associate Professor für Physik an der University of California in San Jose. "Nicht in einer solchen elektrochemischen Batterie, die sich unter der Motorhaube Ihres Autos befindet, sondern in einer neuen Art von Halbleiterbatterie, die Elektronen und Löcher erzeugt."

Positiv geladene Löcher entstehen in einem kristallinen Gestein, in dem Peroxidbindungen vorhanden sind - in ihnen sind Sauerstoffatome miteinander verbunden und nicht mit einem Siliziumatom. Mit zunehmendem Druck und steigender Temperatur brechen Bindungen, Sauerstoff zieht ein Elektron aus einem benachbarten Atom und hinterlässt ein positiv geladenes „Loch“. Benachbarte Elektronen strömen wiederum hinein, was letztendlich zu den beschriebenen elektromagnetischen Effekten führt.

Die gleichen Effekte erklären Hinweise auf ungewöhnliche Phänomene vor Erdbeben, wie z. B. ein Glühen, das aus dem Boden platzt.und Probleme mit dem Magnetkompass in der Erdbebenzone. Frund und Kollegen versuchten, ähnliche Effekte im Labor zu reproduzieren, indem sie eine große Masse auf Steine ​​fallen ließen, und zeichneten tatsächlich das Auftreten elektromagnetischer Impulse auf.

Jorge Heraud von der Katholischen Universität von Peru sagte, sein Team könne zwei Wochen vor Beginn des Erdbebens in Lima elektromagnetische Impulse in der Erdkruste mit Magnetometern erfassen. Es ist richtig, dass Magnetometer zur Aufzeichnung solcher Phänomene nicht weiter als 100 km entfernt sein sollten. aus dem Epizentrum.

In diesem Zusammenhang haben sich Seismologen mit einem Projekt der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) namens SWARM zusammengetanUntersuchung des Magnetfeldes der Erde. Die kombinierten Daten von SWARM sowie Daten von GPS-Satelliten und Seismometern können zur Entwicklung der Technologie zur Vorhersage zukünftiger Erdbeben beitragen.

Seismologen haben lange versucht, einen Zusammenhang zwischen der Ionosphäre und Erdbeben zu finden. Bereits 1990 entdeckten Geophysiker der Stanford University niederfrequente Schwingungen in der Ionosphäre, die drei Stunden vor dem 7-Punkte-Erdbeben in Nordkalifornien 1989 begannen.

Leider sind viele Seismologen nicht sehr zuversichtlich, Erfolg zu haben. Tom Jordan, Direktor des Erdbebenforschungszentrums in Südkalifornien, kam in seiner Arbeit von 2009 zu dem Schluss, dass es keinen Hinweis auf einen Zusammenhang zwischen ionosphärischen Schwankungen und den auftretenden Erdbeben gibt. Noch mehr Seismologen glauben, dass selbst wenn ein Erdbeben vorhergesagt und möglich ist, dies überhaupt nicht bedeutet, dass es möglich sein wird, seine Stärke und Dauer vorherzusagen. Es ist möglich, dass starke Erdbeben genauso beginnen wie schwache.

Trotz der erheblichen Anstrengungen der Seismologen in der Forschung ist es bisher unmöglich, eine solche Vorhersage von Erdbeben bis zu einem Tag oder sogar einem Monat zu geben. Die Wissenschaftler kennen immer noch nicht alle Details der mit Erdbeben verbundenen physikalischen Prozesse und die Methoden, mit denen sie genau vorhergesagt werden können.

Nach Angaben der Seismological Society of America sollte die behauptete Prognosemethode, die als korrekt bezeichnet werden könnte, die erwartete Größe mit einer bestimmten zulässigen Abweichung, eine genau definierte Zone des Epizentrums, den Zeitraum, in dem dieses Ereignis eintreten wird, und die Wahrscheinlichkeit, dass es tatsächlich eintreten wird, beschreiben. Die der Prognose zugrunde liegenden Daten sollten überprüfbar sein und das Ergebnis ihrer Verarbeitung sollte reproduzierbar sein.

Die Ionosphäre ist eine Schicht der Atmosphäre, die aufgrund der Exposition gegenüber kosmischen Strahlen stark ionisiert ist. Auf unserem Planeten ist dies der obere Teil der Atmosphäre, der aus einer Mischung eines Gases aus neutralen Atomen, Molekülen und einem quasi neutralen Plasma besteht. Der Ionisationsgrad wird bereits in einer Höhe von 60 Kilometern signifikant.

Source: https://habr.com/ru/post/de388361/