Vědec z Opavy: Pozorování kosmického záření pomůže předpovídat zemětřesení na Zemi

Rozsah případné tragédie po ničivém zemětřesení by se mohl výrazně snížit, kdybychom měli možnost předpovědět čas a místo takových katastrofických událostí.

Mezinárodní projekt CREDO, iniciovaný v roce 2016 Ústavem jaderné fyziky Polské akademie věd (IFJ PAN) v Krakově ve spolupráci s vědci Fyzikálního ústavu v Opavě, se pokouší ověřit již dříve formulovanou hypotézu, že zemětřesení lze předvídat pozorováním změn kosmického záření. Statistické analýzy ukázaly, že provázanost mezi těmito dvěma jevy opravdu existuje.

„Na první pohled se může zdát podivné, že existuje souvislost mezi zemětřesením a kosmickým zářením, které se k nám ve své primární formě dostává především ze Slunce a vzdáleného vesmíru. Základy této myšlenky však mají zcela jasnou fyzikální podstatu,“ prohlásil Arman Tursunov z Fyzikálního ústavu v Opavě s odkazem na vedoucího vědecké studie Piotra Homolu z Polské akademie věd.

Hlavní myšlenkou je podle výzkumníků skutečnost, že silná zemětřesení souvisejí s pohyby tektonických desek na hmotě kapalného jádra pod zemským pláštěm.

„Vířivé proudy v kapalném jádře jsou zase zodpovědné za vytváření magnetického pole Země. Toto pole vychyluje dráhy nabitých částic přicházejících z vesmíru. A protože jsou velká zemětřesení spojena také s poruchami v tocích hmoty, které pohánějí zemské dynamo, skokově se mění magnetické pole Země, a tedy i dráhy kosmického záření. Pokud má nastat na Zemi silné zemětřesení, předcházejí mu změny magnetického pole a v důsledku toho by pozemní detektory měly zaznamenat určité změny v počtu zaznamenaných sekundárních částic kosmického záření,“ shrnul Tursunov.

Fyzici z projektu CREDO analyzovali údaje o intenzitě kosmického záření ze dvou velkých stanic: z observatoře v rámci světové sítě Neutron Monitor Database (shromážděných za poslední půlstoletí) a Observatoře Pierra Augera v Argentině (sbírané od roku 2005). Vybrané observatoře se nacházejí na rovníku a používají různé pokročilé detekční techniky.

Klíčové informace o seizmické aktivitě Země pocházely z programu US Geological Survey, využita byla i data z pozorování změn sluneční aktivity.

Analýzy byly provedeny pomocí několika statistických technik. Ve všech případech se pro studované období objevila jasná souvislost mezi změnami v intenzitě kosmického záření a intenzitou všech silných zemětřesení na Zemi v pozorovaném období.

„Důležité zjištění je, že data ukazují výchylky kosmického záření o 15 dní dříve před samotnými zemětřeseními. To je dobrá zpráva, protože naznačuje možnost odhalit nadcházející zemětřesení s dostatečným předstihem. Bohužel se ale z tohoto údaje nedá předpovědět, kde přesně na Zemi k zemětřesení dojde, pozorování by se tedy musela opřít o další data např. od geologů nebo seizmologů,“ dodal Tursunov.

Výzkum přinesl i nové otázky. Analýzy totiž ukázaly, že tzv. korelační maximum nastává každých 10-11 let, což je období podobné cyklu sluneční aktivity. Vůbec se to ale neshoduje s maximální aktivitou naší hvězdy. Kromě toho existují další periodicity neznámé povahy v datech kosmického záření i v seizmických datech.

Nedostatek klasických vysvětlení pro sledované periodicity vyvolává úvahy o možné roli jiných, méně konvenčních jevů. Jedním z nich by mohl být průchod Země hustším oblakem tzv. skryté látky (běžně, avšak podle opavského ústavu poněkud nepřesně označované jako temná hmota - z angl. dark matter), která se projevuje pouze gravitačními účinky.

V případě Sluneční soustavy tyto oblaky mohou být utvářeny gravitační interakcí skryté látky se Sluncem či dalšími hmotnými tělesy v našem planetárním systému.

„Země jako celek je každopádně se svým silným magnetickým polem extrémně citlivý detektor částic, mnohonásobně větší než detektory vyrobené člověkem. Je proto rozumné počítat s možností, že může reagovat na jevy, které jsou pro naše stávající měřicí zařízení neviditelné,“ uzavřel Tursunov.