太陽風暴會引發地震嗎？科學家提出了一個令人驚訝的聯繫

該研究並不是為了預測地震而設計的。相反，它確定了一種潛在的物理機制，可以解釋由太陽耀斑等強烈太陽活動引起的電離層電荷水平的變化如何與地殼本已脆弱的區域相互作用，並影響裂縫的發展。

電離層如何影響斷層帶？

在這個模型中，地殼的斷裂區域被認為在非常高的溫度和壓力下含有水，可能處於超臨界狀態。從電氣角度來看，這些破損區域可能像電容器一樣。它們與地球表面和較低的電離層耦合，形成一個巨大的靜電系統，將地球與高層大氣連接起來。

當太陽活動增加時，電離層中的電子密度會顯著上升。這會在較低的電離層中產生一個帶負電的層。透過電容耦合，此電荷可以在裂隙岩石內的微觀空隙內產生強烈的電場。由此產生的靜電壓力可以接近已知影響斷層穩定性的潮汐壓力或重力壓力的程度。

根據該團隊的計算，與主要太陽耀斑相關的電離層擾動（涉及數十個 TEC 單位的總電子含量增加）可能會在這些地殼空隙中產生高達幾兆帕的靜電壓力。

大地震前觀測到的電離層異常

電離層的異常行為經常在強震發生前被偵測到。觀測結果包括電子密度急遽上升、電離層高度下降、中程電離層擾動傳播減慢。傳統上，科學家將這些變化解釋為地殼內壓力累積所造成的影響。

這個新框架提供了一個額外的視角。它表明地球內部的過程可以影響電離層，而電離層擾動也可能向地殼發送反饋力，這是一種雙向相互作用。該模型將空間天氣與地震活動聯繫起來，但沒有聲稱太陽活動直接導致地震。

太陽活動與 2024 年能登半島地震

研究人員指出，日本最近發生的大地震，包括 2024 年能登半島地震，都是在強烈的太陽耀斑活動之後不久發生的事件。他們強調，這個時間並不能證明因果關係。然而，這與當故障已經接近失效時電離層擾動可以作為影響因素的想法是一致的。

重新思考超越內力的地震

透過利用等離子體物理學、大氣科學和地球物理學，這種方法擴展了地震僅由地球內部的力量驅動的傳統觀點。結果表明，追蹤電離層條件與地下測量相結合可以提高對地震如何發生以及如何評估地震危害的理解。

未來的工作將把基於 GNSS 的高解析度離子斷層掃描與詳細的空間天氣資料結合。目標是確定電離層擾動何時以及如何對地殼產生有意義的靜電效應。