Científicos de la Universidad de Kyoto han desarrollado un modelo teórico que examina si las perturbaciones en la ionosfera pueden ejercer fuerzas electrostáticas en las profundidades de la corteza terrestre. En determinadas circunstancias, estas fuerzas pueden contribuir al inicio de grandes terremotos.
El estudio no fue diseñado para predecir terremotos. En cambio, describe un posible mecanismo físico que muestra cómo los cambios en los niveles de carga ionosférica, desencadenados por una intensa actividad solar como las erupciones solares, pueden interactuar con regiones ya débiles de la corteza y afectar el desarrollo de las fracturas.
Cómo la ionosfera puede afectar las zonas de falla
En este modelo, se supone que las regiones agrietadas de la corteza contienen agua a temperaturas y presiones extremadamente altas, posiblemente en un estado supercrítico. Eléctricamente, estas regiones rotas pueden actuar como condensadores. Se combinan tanto con la superficie de la Tierra como con la ionosfera inferior, creando un sistema electrostático masivo que conecta el suelo con la atmósfera superior.
Cuando aumenta la actividad solar, la densidad de electrones en la ionosfera puede aumentar significativamente. Esto puede crear una capa cargada negativamente en la ionosfera inferior. Mediante acoplamiento capacitivo, esa carga puede crear intensos campos eléctricos en los huecos microscópicos dentro de la roca fracturada. La tensión electrostática resultante puede acercarse a niveles similares a la tensión de marea o gravitacional, que ya se sabe que afectan la estabilidad de la falla.
Según los cálculos del equipo, las perturbaciones ionosféricas asociadas con grandes erupciones solares (que implican aumentos en el contenido total de electrones de varias decenas de unidades TEC) podrían crear presiones electrostáticas de varios megapascales dentro de estos vacíos de la corteza.
Se observan anomalías ionosféricas antes de grandes temblores
A menudo se han detectado comportamientos anómalos de la ionosfera antes de fuertes terremotos. Las observaciones incluyen picos de densidad electrónica, disminuciones en la altura ionosférica y lenta propagación de perturbaciones ionosféricas de mediana escala. Tradicionalmente, los científicos han interpretado estos cambios como efectos causados por la acumulación de estrés dentro de la corteza.
Este nuevo marco ofrece una perspectiva adicional. Esto sugiere una interacción bidireccional en la que los procesos dentro de la Tierra pueden afectar la ionosfera, mientras que las perturbaciones ionosféricas también pueden enviar fuerzas de retroalimentación de regreso a la corteza. El modelo vincula el clima espacial y la actividad sísmica sin afirmar que la actividad solar cause directamente terremotos.
Actividad solar y terremoto de la península de Noto de 2024
Los investigadores señalan los grandes terremotos recientes en Japón, incluido el terremoto de la península de Noto de 2024, que ocurrió poco después de una intensa actividad de erupciones solares. Destacan que esta vez no prueba causa y efecto. Sin embargo, esto se alinea con la idea de que las perturbaciones ionosféricas pueden actuar como un factor contribuyente cuando las fallas ya están cerca de fallar.
Repensar los terremotos más allá de las fuerzas internas
Basándose en la física del plasma, la ciencia atmosférica y la geofísica, este enfoque amplía la visión tradicional de que los terremotos son impulsados únicamente por fuerzas dentro del planeta. Los hallazgos indican que el seguimiento de las condiciones ionosféricas junto con las mediciones del subsuelo puede mejorar la comprensión de cómo se inician los terremotos y cómo se evalúa el peligro sísmico.
El trabajo futuro combinará tomografía ionosférica de alta resolución basada en GNSS con datos meteorológicos espaciales detallados. El objetivo es determinar cuándo y cómo las perturbaciones ionosféricas pueden tener efectos electrostáticos significativos en la corteza terrestre.
