Ученые заметили скачки космического излучения перед мощными землетрясениями

Сильным землетрясениям предшествуют странные колебания фона космического излучения, аномалии наблюдаются за 15 дней до возможных толчков. К такому выводу пришли польские геофизики, сопоставив данные нескольких приемников космических частиц и сейсмической активности, говорится в статье, опубликованной в журнале Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics.

Несмотря на десятилетия исследований, пока не удалось выявить истинные механизмы, являющиеся спусковым крючком для возникновения сильнейших землетрясений. Поэтому ученые продолжают искать подтверждения старым и необычным новым гипотезам, способным в будущем стать основой для систем предсказания разрушительных бедствий.

В Институте ядерной физики Польской академии наук решили экспериментально проверить давно высказанную, но считавшуюся экзотической гипотезу о том, что предвестником землетрясений могут служить изменения в интенсивности космического излучения, доходящего до Земли. Поводом стало мощное землетрясение в Чили в 2010 году, где наблюдались аномалии в ионосфере, колебания геомагнитного фона и странные вариации прихода вторичных космических лучей за 15 дней, 3 дня и 8 часов до землетрясения.

Для проверки гипотезы ученые использовали данные созданного в 2016 году проекта CREDO — “Чрезвычайно распределенной обсерватории космических лучей». Он собирает данные о космических лучах не только со сложных научных приборов, но и множества мобильных телефонов, владельцы которых участвуют в проекте. Специальное приложение фиксирует яркие пиксели на ПЗС-детекторе телефона, когда камера закрыта. Они возникают из-за воздействия частиц высокой энергии, прилетающих на матрицу.

Известно, что частицы космических лучей проникают в атмосферу Земли, создавая каскады вторичных частиц и ионизируя атмосферу. Ионизация максимальна на высоте 20 км — так называемый максимум Регенера—Пфотцера. Потоки первичных и индуцированных частиц также значительны на высотах 10—12 км.

“На первый взгляд идея, что есть связь между землетрясениями и космическим излучением, приходящим от Солнца и далекого космоса, может показаться странной. Однако ее физические основы довольно рациональны”, — пояснил Петр Гомола, автор исследования.

Вихревые токи, возникающие в расплавленном ядре Земли, генерируют окружающее Землю магнитное поле. Оно отражает заряженные частицы космических лучей, летящие к планете. Поэтому, если сильные землетрясения связаны с течениями материи в ядре, то их изменения должны влиять на магнитное поле, а то, в свою очередь — на количество космических частиц, достигающих Земли.

Ученые проанализировали данные с двух датчиков всемирной сети стандартизированных нейтронных мониторов NMDB (в Троицке и Финляндии) и Обсерватории Пьера Оже в Аргентине, поскольку они находятся по разные стороны экватора и используют разные способы регистрации. Исследование позволило выявить четкую корреляцию между интенсивностью вторичной космической радиации и частотой землетрясений магнитудой выше 4.

Аномалии космических лучей наблюдались примерно за 15 дней до сейсмической активности. И хотя ученым не удалось пока предсказать место возможного землетрясения, они надеются, что это будет возможно в будущем.

«В научном мире считается, что открытие имеет место, если стандартное отклонение достигает пять сигма. Для наблюдаемой корреляции мы получили шесть сигм, то есть вероятность случайного совпадения составляет 1 на миллиард. Так что мы имеем хорошую статистическую основу для утверждения, что мы открыли действительно существующее явление», — пояснил Гомола