Seismolog sedang mencoba untuk memprediksi gempa bumi dari osilasi elektromagnetik di ionosfer Bumi

Pada konferensi terakhir Komunitas Geofisika Amerika, para ilmuwan berbagi pengalaman mereka dalam prediksi gempa. Dalam periode dari beberapa menit hingga beberapa hari sebelum gempa bumi, baik di kerak bumi dan di atmosfer, fluktuasi elektromagnetik terjadi. Deteksi dan pemrosesan mereka dapat memungkinkan seismolog memprediksi bencana alam secara efektif.

Ahli geofisika Jepang Kosuke Heki dari Universitas Hokkaido di Sapporo, Jepang, pertama kali memperhatikan efek ini pada 2011, ketika instrumen mendeteksi perubahan dalam komposisi elektronik ionosfer 40 menit sebelum gempa berkekuatan 9 skala Richter. Penemuan ini dibantu oleh fakta bahwa ahli geofisika yang menggunakan data dari satelit GPS mempelajari reaksi ionosfer terhadap gempa bumi. Pada saat pergerakan kerak bumi, getaran ditransmisikan ke seluruh atmosfer ke lapisan atasnya.

Selama beberapa tahun, ia mengkonfirmasi pengamatannya sembilan kali , menangkap perubahan dalam ionosfer sebelum gempa bumi terjadi. Dia juga menemukan bahwa semakin kuat gempa, semakin cepat anomali atmosfer ini muncul.

Pertanyaannya tetap bagaimana gerakan kerak bumi menyebabkan munculnya radiasi elektromagnetik. Beberapa percaya bahwa lapisan bebatuan yang dipanaskan oleh tekanan mampu menghasilkan muatan positif. "Ketika Anda meletakkan batu di bawah tekanan, itu berubah menjadi baterai," kata Friedemann Freund, seorang profesor fisika di Universitas California, San Jose. "Tidak dalam baterai elektrokimia yang berada di bawah kap mobil Anda, tetapi dalam baterai semikonduktor tipe baru yang menghasilkan elektron dan lubang."

Lubang bermuatan positif muncul dalam batuan kristal di mana ikatan peroksida hadir - di dalamnya atom oksigen terhubung satu sama lain, dan tidak ke atom silikon. Dengan meningkatnya tekanan dan suhu, ikatan pecah, oksigen menarik elektron dari atom tetangga, dan meninggalkan "lubang" bermuatan positif. Elektron-elektron tetangga bergegas ke dalamnya, yang pada akhirnya mengarah ke efek elektromagnetik yang dijelaskan.

Efek yang sama menjelaskan bukti fenomena yang tidak biasa sebelum gempa bumi, seperti cahaya yang meledak dari tanah., dan masalah dengan kompas magnetik di zona gempa. Frund dan rekannya mencoba mereproduksi efek serupa di laboratorium, menjatuhkan massa besar pada batu, dan benar-benar merekam penampilan pulsa elektromagnetik.

Jorge Heraud dari Universitas Katolik Peru mengatakan bahwa timnya mampu menangkap pulsa elektromagnetik di kerak bumi dengan magnetometer dua minggu sebelum dimulainya gempa Lima. Benar, magnetometer untuk merekam fenomena semacam itu harus ditempatkan tidak lebih dari 100 km. dari pusat gempa.

Dalam hal ini, seismolog bekerja sama dengan proyek European Space Agency (ESA) bernama SWARMmempelajari medan magnet Bumi. Gabungan data dari SWARM, serta data dari satelit GPS dan seismometer, dapat membantu mengembangkan teknologi untuk memprediksi gempa bumi di masa depan.

Seismolog telah lama berusaha menemukan hubungan antara ionosfer dan gempa bumi. Kembali pada tahun 1990, ahli geofisika dari Universitas Stanford menemukan osilasi frekuensi rendah di ionosfer, yang dimulai tiga jam sebelum gempa 7-titik di California Utara pada tahun 1989.

Sayangnya, banyak seismolog tidak terlalu percaya diri dalam kesuksesan. Tom Jordan, direktur Southern California Earthquake Research Center, dalam makalahnya tahun 2009, menyimpulkan bahwa tidak ada bukti hubungan antara fluktuasi ionosfer dan gempa bumi yang terjadi. Bahkan lebih banyak ahli seismologi percaya bahwa meskipun gempa bumi diperkirakan dan mungkin terjadi, ini tidak berarti sama sekali bahwa akan mungkin untuk memprediksi kekuatan dan durasinya. Ada kemungkinan bahwa gempa kuat dimulai seperti yang lemah.

Sejauh ini, terlepas dari upaya yang cukup besar dari seismolog dalam penelitian, tidak mungkin untuk memberikan perkiraan gempa bumi hingga sehari atau bahkan sebulan. Para ilmuwan masih belum mengetahui semua detail proses fisik yang terkait dengan gempa bumi, dan metode yang dengannya mereka dapat diprediksi secara akurat.

Menurut Masyarakat Seismologis Amerika, metode ramalan yang diklaim, yang bisa disebut benar, harus menggambarkan besarnya yang diharapkan dengan penyimpangan tertentu yang diizinkan, zona episentrum yang didefinisikan dengan baik, rentang waktu di mana peristiwa ini akan terjadi, dan kemungkinan hal itu akan benar-benar terjadi. Data yang menjadi dasar ramalan harus dapat diverifikasi dan hasil pengolahannya harus dapat direproduksi.

Ionosfer adalah lapisan atmosfer yang sangat terionisasi akibat paparan sinar kosmik. Di planet kita, ini adalah bagian atas atmosfer, terdiri dari campuran gas atom netral, molekul, dan plasma kuasi-netral. Tingkat ionisasi menjadi signifikan pada ketinggian 60 kilometer.

Source: https://habr.com/ru/post/id388361/