Tajemnica skał

Tajemnica skał
Autor: Andrzej Hołdys
(„Polska Energia” – nr 5/2011)
Na kilka dni przed trzęsieniem skały wysyłają impulsy elektromagnetyczne, które
sięgają górnych warstw atmosfery. Zagadkowe zjawisko energetyczne wielokrotnie
rejestrował francuski satelita DEMETER.
Po kataklizmach takich jak ten, który 11 marca tego roku, uderzył w Japonię, zawsze
pada pytanie: czy można go było przewidzieć? Zawsze też sejsmolodzy odpowiadają, że nie
da się dokładnie ustalić czasu, miejsca i wielkości trzęsienia ziemi. Nie można też
przewidzieć, czy akurat to przesunięcie się skał w głębi skorupy ziemskiej poruszy tak mocno
dnem morskim, że uruchomiona zostanie fala tsunami.
Jest jednak grupa badaczy – niezbyt liczna, ale grono to powoli pęcznieje –
twierdzących, że na kilka dni przed silnymi trzęsieniami ożywa ziemska atmosfera. Być może
więc oznak zbliżania się żywiołu nie należy wypatrywać pod stopami, ale ponad głową. Jak
każda koncepcja, również i ta ma swoich protoplastów. Po koniec XIX w. w Japonii
prowadził badania sławny brytyjski geolog John Milne, który zapisał się w pamięci jako
twórca sejsmografu oraz inicjator pierwszej globalnej sieci obserwatoriów sejsmicznych. On
pierwszy zwrócił uwagę na rozmaite zjawiska elektryczne zachodzące w atmosferze przed
silnymi wstrząsami.
Drgawki nad Alaską
Podobne efekty obserwowano później w innych miejscach globu. Były to obserwacje
naziemne, dotyczące najniższych warstw atmosfery. Natomiast w marcu 1964 r. potężny
wstrząs zakołysał południową Alaską. Miał magnitudę 9,2 i był drugim pod względem
wielkości zarejestrowanym na globie przez sejsmografy. W pobliżu epicentrum trzęsienia
znajdował się satelita badający jonosferę, który po raz pierwszy zarejestrował w niej
zaburzenia gęstości elektronów.
To sugerowało, że również jonosfera – warstwa rozciągająca się od 70 km do około
1000 km – może być czuła na impulsy wysyłane przez ziemskie skały. Naukowcy
zainteresowali się bliżej zjawiskiem dopiero w latach 90., gdy podobnych obserwacji
zebranych przez satelity przy okazji innych badań, przybywało. Wtedy zaczęto się
zastanawiać, w jaki sposób skorupa ziemska mogłaby silnie pobudzać atmosferę, a nawet
bliską przestrzeń kosmiczną?
Zaproponowano kilka teorii. Jedna z nich mówi, że w pobliżu ogniska przyszłego
trzęsienia ziemi na skutek silnych naprężeń i odkształceń skał powstają pola
elektromagnetyczne. Odpowiada za to doskonale nam znany efekt piezoelektryczności. To
koncepcja amerykańskiego badacza Friedmanna Freunda z NASA. Prowadził on
eksperymenty w laboratorium, podczas których ściskano kawałki skał. Przy dużych
ciśnieniach pojawiała się emisja fal elektromagnetycznych.
Inna hipoteza zakłada, że w ogniskach trzęsień rodzą się fale akustyczne o bardzo
małych częstotliwościach, które mogą pokonać skały, rozejść się w atmosferze i dotrzeć aż do
jonosfery, zaburzając w niej pole elektromagnetyczne. Według trzeciej teorii, rozwijanej
głównie przez Rosjan, czynnikiem sprawczym jest promieniotwórczy radon, który wydobywa
się w dużych ilościach ze szczelin i mikropęknięć powstających przed głównym trzęsieniem.
Jonizuje on i podgrzewa dolną część atmosfery, co prowadzi do zaburzeń w coraz wyższych
warstwach.
Wszystkie te koncepcje są odrzucane przez sceptyków, zdaniem których takiego
zjawiska po prostu nie ma. Uważają oni, że zbieżność pomiędzy zaburzeniami w jonosferze a
późniejszymi trzęsieniami jest przypadkowa W każdym razie jedno z drugim statystycznie
się nie koreluje.
Sonda prawdę powie
Grupa niedowiarków skurczyła się po wysłaniu przez Francuzów satelity DEMETER.
Poleciał on na orbitę w 2004 r., a jego misja zakończyła się parę miesięcy temu, w grudniu
2010 r. Była to pierwsza, i jedyna jak dotąd, sonda badawcza, której celem było
obserwowanie
zaburzenia w jonosferze poprzedzających trzęsienia ziemi i erupcja
wulkaniczne. To, co przesłała, jest dziś przedmiotem gorących sporów pomiędzy
naukowcami. Regularnie pojawiają się badania na podstawie danych, które przesłała. Dotyczą
one wielu tragicznych trzęsień z ostatnich lat.
Prawie trzy lata temu, 12 maja 2008 r. w chińskiej prowincji Syczuan nastąpił wstrząs
o magnitudzie 7.8. Zginęło kilkadziesiąt tysięcy ludzi. Na sześć dni przed trzęsieniem
DEMETER zarejestrowała nad Syczuanem zaburzenia w jonosferze. Słońce w tym czasie
było spokojne, zatem to nie ono było przyczyną zjawiska. Tymczasem cząstki mocno drgały,
a zakłócenia elektryczne obejmowało cały mierzony przez sondę zakres częstotliwości.
Takie zdarzenia badacze nazywają turbulencją jonosferyczną. Wystąpiła ona również
przed zeszłorocznym tragicznym trzęsieniem w Haiti, a także dwa lata temu w pobliżu
L’Aquili we Włoszech. Wstrząs, po którym znaczna część miasta legła w gruzach, nastąpił
tam 6 kwietnia 2009 r. Cztery dni wcześniej sonda przeleciała w odległości 100 km od
epicentrum, odnotowując w jonosferze potężną turbulencję. I w tym przypadku przyczyną nie
była aktywność Słońca.
Jonosfera zadrżała również przed jednym z najpotężniejszych kataklizmów ostatnich
stu lat, który 27 lutego 2010 r. nawiedził środkowe Chile. Był tak silny, że przesunął całą
Amerykę Środkową i wywołał wtórne wstrząsy na drugim końcu globu. Ostatnio analizowali
go chińscy badacze z kilku instytutów geofizycznych w Pekinie. Doszli do wniosku, że na
dziesięć dni przed tym wstrząsem DEMETER została zbombardowana strumieniem
naładowanych cząstek. Pochodziły one z rozciągającej się wyżej magnetosfery. Według
autorów badań skały potrząsnęły tak silnie jonosferą, że ta przeniosła część zaburzeń jeszcze
wyżej – do magnetosfery. Rykoszetem dostało się sondzie.
Nawet wulkany mogą potrząsać górnymi warstwami atmosfery – sugerują dane z
DEMETER. Grupa francuskich badaczy zajęła się niektórymi pomiarami sondy wykonanymi
przed erupcjami wulkanicznymi. Wybrali 74 największe z okresu pomiędzy sierpniem 2004 r.
a grudniem 2007 r. W przypadku 30 z nich DEMETER zarejestrowała rozmaite zaburzenia.
Zwykle skały odzywały się z wyprzedzeniem tygodnia, a maksimum natężenia zjawisk
jonosferycznych notowano 2-3 dni przed wybuchem.
U nas spokojnie
Zapewne wkrótce dowiemy się też, czy marcowe trzęsienie w Japonii zostało także
poprzedzone przez tego rodzaju zdarzenia? Co prawda DEMETER już od paru miesięcy nie
ma na orbicie, ale od paru lat zjawiska w jonosferze próbuje się badać, analizując sygnały
GPS. Jonosfera modyfikuje ich wędrówkę. Innym źródłem informacji mogą być naziemne
stacje nadające na bardzo długich falach sygnały nawigacyjne dla okrętów podwodnych.
Sygnały te są odbierane także przez satelity oraz modyfikowane przez jonosferę. W ich
analizie specjalizują się rosyjscy i japońscy badacze.
Czy zatem pewnego dnia za sprawą satelitów naukowcy zaczną sporządzać prognozy
sejsmiczne? Na pewno nie w ciągu najbliższych 10-20 lat. Nie wierzą w to nawet ci, którzy
nie mają wątpliwości, że trzęsienia ziemi są poprzedzane zaburzeniami w jonosferze.
Najpierw trzeba bowiem zrozumieć zjawisko. Bez tego takie prognozy byłyby niewiele warte.
Nam na szczęście nie grożą wielkie trzęsienia. W Polsce nie ścierają się bowiem
wielkie płyty tektoniczne. Najbliższa taka „strefa frontowa” przebiega przez kraje
śródziemnomorskie. Do nas docierają jedynie dalekie echa tej podziemnej bitwy. Odgłosy są
zwykle tak słabe, że ludzie ich nie zauważają. Czasami jednak grunt w wyniku naturalnego
wstrząsu (są też te związane z pracami górniczymi) zadrży na tyle intensywnie, że zakołyszą
się żyrandole w domach. A z danych historycznych wynika, że raz na kilkaset lat drgawki,
które zsyła natura - głównie na południu Polski - mogą nawet uszkadzać domy. Poza tym
zazwyczaj jest bezpiecznie.