اكتشاف علاقة غير متوقعة بين النشاط الشمسي وحدوث الزلازل

نجح العلماء مؤخرا في تحديد علاقة غير متوقعة بين نشاط الشمس والزلازل، وفقا لدراسة قادها عالم الحوسبة ماتيوس إنريكي جونكيرا سالدانيا من جامعة تسوكوبا في اليابان، فإن البقع الشمسية وبالتالي النشاط الشمسي يمكن أن تؤدي إلى حدوث نشاط زلزالي، وقد كشفت دراستهم الجديدة الآلية الكامنة وراء ذلك.

يقول سالدانيا:

'الحرارة الشمسية تؤدي إلى تغيرات في درجات حرارة الغلاف الجوي، مما يؤثر بدوره على خصائص الصخور وحركة المياه الجوفية، هذه التقلبات قد تجعل الصخور أكثر هشاشة وعرضة للانكسار، كما أن التغيرات في هطول الأمطار وذوبان الثلوج يمكن أن تؤثر على الضغط عند حدود الصفائح التكتونية، وعلى الرغم من أن هذه العوامل قد لا تكون السبب الرئيسي للزلازل، فإنها تلعب دورا يمكن أن يساعد في التنبؤ بالنشاط الزلزالي.'

الأرض كوكب معقد، حيث تتكون من باطن مرن مغطى بقشرة منقسمة إلى صفائح متحركة، بالإضافة إلى نظام مناخي نشط، هذه العوامل تخلق العديد من المحفزات المحتملة لحركة القشرة الأرضية، مما قد يؤدي إلى حدوث زلازل.

لكن التنبؤ بالزلازل لا يزال صعبًا للغاية نظرا للعدد الكبير من المتغيرات، وتعقيد العمليات التي تسبق حدوث الهزات الأرضية، ومع ذلك فإن فهم المحفزات المختلفة يمكن أن يساعد العلماء في تحسين تقدير احتمالية وقوع الزلازل ورصد علامات الإنذار المبكر بشكل أكثر دقة.

في دراسة نُشرت عام 2022، وجد سالدانيا وزميله عالم الرياضيات التطبيقية يوشيتو هيراتا من جامعة تسوكوبا، ارتباطا بين نشاط البقع الشمسية والزلازل، لكن لم يكن واضحا حينها سبب هذا الارتباط.

إحدى الفرضيات كانت أن الحرارة قد تكون عاملا رئيسيا، فالنشاط الشمسي يتبع دورات تتعلق بانعكاس المجال المغناطيسي للشمس، وخلال 'الحد الأقصى الشمسي' – وهو الوقت الذي يحدث فيه هذا الانعكاس – يزداد النشاط الشمسي بشكل كبير. تتسبب التوهجات الشمسية وغيرها من الظواهر الشمسية في زيادة طفيفة في درجة حرارة الأرض، تتراوح بين 0.1 و0.2 درجة مئوية.

في أبحاث لاحقة، أجرى سالدانيا وهيراتا وزملاؤهم تحليلا رياضيا وحاسوبيا لدراسة العلاقة بين النشاط الشمسي ودرجات حرارة سطح الأرض، ومدى تأثير ذلك على احتمالية وقوع الزلازل.

أظهرت نتائجهم أن إدخال بيانات درجات حرارة السطح إلى النماذج الرياضية حسّن دقة توقعات الزلازل، لا سيما الزلازل السطحية التي تحدث في القشرة الأرضية العلوية، مقارنةً بتلك التي تنشأ من طبقات أعمق مثل الوشاح.

يقول الباحثون إن القشرة العلوية للأرض تتأثر بشكل مباشر بدرجات حرارة الغلاف الجوي ودورة المياه، مما يجعلها الأكثر عرضة للتغيرات الناجمة عن النشاط الشمسي.

هذا الاكتشاف يسلط الضوء على مدى تعقيد التفاعل بين الأرض ونجمها الأم، الشمس. لكنه في الوقت نفسه، يضيف أداة جديدة إلى مجموعة العوامل التي يمكن استخدامها لتحسين نماذج التنبؤ بالزلازل.

'إنه اتجاه مثير للاهتمام، ونأمل أن تساعد دراستنا في إلقاء الضوء على الصورة الأكبر لما يحفز حدوث الزلازل.'