طبق تحقیقات تیمی به سرپرستی “ماتئوس انریکه جونکیرا سالدانها”، دانشمند علوم کامپیوتر از دانشگاه تسوکوبا در ژاپن، لکههای خورشیدی و در نتیجه فعالیت خورشیدی، باعث فعالیتهای لرزهای میشوند. پژوهش جدید آنها نشان میدهد که این ارتباط چگونه عمل میکند.
سالدانها میگوید: «حرارت خورشیدی باعث تغییرات دمایی در جو میشود که به نوبه خود میتواند بر ویژگیهای سنگها و حرکت آبهای زیرزمینی تأثیر بگذارد. این تغییرات میتوانند سنگها را شکنندهتر کرده و احتمال شکستگی آنها را افزایش دهند. همچنین تغییر در میزان بارندگی و ذوب برف میتواند فشار وارد بر مرزهای صفحات تکتونیکی را تغییر دهد. در حالی که این عوامل ممکن است محرکهای اصلی زلزله نباشند، اما میتوانند در وقوع آنها نقش داشته باشند و به پیشبینی فعالیتهای لرزهای کمک کنند.»
زمین پدیدههای پیچیدهای را تجربه میکند. این سیاره دارای هستهای نرم و منعطف است که با پوستهای متشکل از بخشهای مجزا پوشیده شده و از یک سیستم آبوهوایی فعال برخوردار است. عوامل زیادی میتوانند باعث تغییرات عظیمی در پوسته زمین شوند که ممکن است به زلزله منجر شوند.
ما در پیشبینی فعالیتهای لرزهای چندان موفق نیستیم. متغیرهای زیادی در این فرآیند دخیل هستند و روند منتهی به یک لرزش یا زلزله پیچیده و طولانی است. اما اگر بتوانیم محرکهای زلزله را بهتر بشناسیم، احتمال وقوع آنها را بهتر ارزیابی کرده و نشانههای هشداردهنده اولیه را دقیقتر شناسایی خواهیم کرد.
سالدانها و همکارش، “یوشیتو هیراتا”، ریاضیدان کاربردی از دانشگاه تسوکوبا، در مقالهای که در سال ۱۴۰۱ منتشر کردند، رابطهای بین فعالیت لکههای خورشیدی و فعالیتهای زلزلهای شناسایی کردند، اما دلیل این ارتباط مشخص نبود.
یکی از فرضیهها این بود که گرما ممکن است در این رابطه نقش داشته باشد.
فعالیت لکههای خورشیدی با چرخههای خورشیدی که مربوط به وارونگی میدان مغناطیسی خورشید است، تغییر میکند. در دوره اوج فعالیت خورشیدی – یعنی زمانی که این وارونگی رخ میدهد – فعالیت خورشیدی بهشدت افزایش مییابد و در نتیجه تابشهای خورشیدی ناشی از شرارهها و دیگر پدیدههای خورشیدی نیز بیشتر میشود. این موضوع موجب افزایش جزئی دما، در حدود ۰.۱ تا ۰.۲ درجه سانتیگراد، میشود.
در تحقیق جدید، سالدانها، هیراتا و همکارانشان این ارتباط احتمالی با دما را بیشتر بررسی کردند. آنها در مدل خود، دادههای مربوط به فعالیت لکههای خورشیدی و سوابق دمای سطح زمین را لحاظ کرده و با استفاده از مدلسازی ریاضی و محاسباتی تلاش کردند این ارتباط را ثابت کنند.
نتایج نشان داد که اضافه کردن دمای سطح زمین به مدل، دقت پیشبینی زلزله را بهبود میبخشد – بهویژه برای زلزلههای سطحی که در پوسته بالایی زمین رخ میدهند، نه لرزشهای عمیقتر که ناشی از فعالیتهای درون گوشته هستند.
از آنجا که این لایه از زمین بیشترین تأثیر را از دمای جو و چرخه آب دریافت میکند، منطقی است که تغییرات در این عوامل بیشترین تأثیر را بر پوسته بالایی داشته باشند. این یافته نشان میدهد که زمین چقدر پیچیده است و چگونه با ستارهای که به آن حیات میبخشد، تعامل دارد.
علاوه بر این، این پژوهش ابزار جدیدی را به مجموعه متغیرهای مورد استفاده در مدلهای پیشبینی زلزله اضافه میکند. سالدانها میگوید: «این یک مسیر تحقیقاتی هیجانانگیز است و امیدواریم که مطالعه ما بتواند دیدگاه جامعتری در مورد عوامل محرک زلزله ارائه دهد.»
این تحقیق در مجله Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science منتشر شده است.
