Існує чітка статистична залежність між глобальною сейсмічної активністю та змінами інтенсивності космічного випромінювання, зареєстрованого біля поверхні Землі, повідомляють представники Інституту ядерної фізики Польської академії наук. Це потенційно може допомогти передбачити землетруси, але цю кореляцію ще належить з’ясувати.
Сильні землетруси зазвичай призводять до численних людських жертв і величезних матеріальних втрат. Масштаби трагедії можна було б значно зменшити, якби ми мали можливість передбачити час і місце катаклізму.
У рамках проекту CREDO (започаткованого у 2016 році IFJ PAN у Кракові) була зроблена спроба перевірити відому раніше гіпотезу про потенційну можливість передбачення землетрусів шляхом спостереження за змінами… космічного випромінювання.
Аналіз показав, що існує статистичний зв’язок між цими двома явищами, але він демонструє особливості, яких ніхто не очікував, повідомили представники IFJ PAN у повідомленні, надісланому веб-сайту Science in Poland.
«На перший погляд може здатися дивною ідея про зв’язок між землетрусами і космічним випромінюванням, яке в своїй первісній формі досягає нас в основному від Сонця і з глибин Всесвіту. Однак її фізична основа цілком раціональна» – наголошує цитований у релізі dr hab. Пьотр Хомола (IFJ PAN і AstroCeNT CAMK PAN), координатор CREDO і перший автор статті про відкриття в науковому журналі «Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics».
Основна ідея тут полягає в тому, що в рідкому ядрі нашої планети існують вихрові струми, які відповідають за створення магнітного поля Землі. Це поле відхиляє заряджені частинки первинних космічних променів. Таким чином, якби сильні землетруси були пов’язані зі збуреннями в потоках речовини, які рухають динамо Землі, ці збурення змінили б магнітне поле, яке, у свою чергу, вплинуло б на шляхи первинних частинок космічного випромінювання таким чином, який залежав би від динаміки збурень. в надрах нашої планети. У результаті наземні детектори повинні помітити деякі зміни в кількості зареєстрованих вторинних частинок космічного випромінювання.
Як повідомляє IFJ PAN, фізики з CREDO проаналізували дані про інтенсивність космічного випромінювання з двох станцій проекту Neutron Monitor Database (зібрані протягом останніх півстоліття) і обсерваторії П’єра Оже (збирані з 2005 року). Вибір обсерваторій був зумовлений тим, що вони розташовані по обидві сторони екватора і використовують різні методи виявлення. Аналіз враховував зміни сонячної активності, описані в базі даних Solar Influences Data Analysis Center. Ключова інформація про сейсмічну активність Землі надійшла від програми Геологічної служби США.
Аналіз проводився з використанням кількох статистичних методів. У кожному випадку за аналізований період спостерігалася чітка кореляція між змінами інтенсивності вторинних космічних променів і сумарною магнітудою всіх землетрусів з магнітудою 4 і вище. Важливо, що ця кореляція стає очевидною лише тоді, коли дані космічного випромінювання зсуваються на 15 днів раніше сейсмічних даних. Це хороша новина, оскільки вона свідчить про здатність завчасно виявляти майбутні землетруси.
На жаль, проведені аналізи не показують, чи вдасться вказати місце катаклізму. Кореляції між змінами інтенсивності космічного випромінювання та землетрусами не видно в аналізах конкретних місць. Вони з’являються лише тоді, коли сейсмічна активність береться до уваги в глобальному масштабі. Цей факт може означати, що зміни в інтенсивності космічного випромінювання свідчать про явище, якому зазнає наша планета в цілому.
«У світі науки вважається, що відкриття можна вважати тоді, коли рівень статистичної впевненості в підтверджуючих даних досягає п’яти сигм, або стандартних відхилень. Ми отримали більш ніж шість сигм для спостережуваної кореляції, що означає менше одного з мільярда шансів, що кореляція є випадковим. Отже, у нас є дуже хороша статистична база для того, щоб стверджувати, що ми відкрили реальне явище. Питання лише в тому, чи справді це те, чого ми очікували?» — дивується доктор Хомола.
Виявляється, глобальний характер спостережуваного явища та 15-денне випередження сейсмічної активності, видиме в космічному випромінюванні, не єдині інтригуючі загадки, пов’язані з відкриттям. Великим подивом є масштабна циклічність кореляцій – явище, якого ніхто не очікував. Аналіз показує, що максимум кореляції відбувається кожні 10-11 років, тобто в циклі, подібному до циклу сонячної активності. Однак це не збігається з максимальною активністю нашої зірки!
Крім того, дані космічного випромінювання та сейсмічні дані мають інші спільні періодичності невідомої природи. Прикладом можуть бути періодичні зміни сейсмічної активності та інтенсивності вторинного космічного випромінювання в циклі, що відповідає зоряній добі Землі (дорівнює 24 годинам мінус приблизно 236 секунд). Отже, чи можуть космічні та сейсмічні кореляції бути спричинені якимось фактором, що досягає нас ззовні Сонячної системи, здатним одночасно викликати радіаційні та сейсмічні ефекти? Але яке звичайне фізичне явище могло б хоча б якісно пояснити явні кореляції?
Відсутність класичних пояснень спостережуваної циклічності спонукає до розгляду можливої ролі інших, менш традиційних явищ. Одним із них може бути проходження Землі крізь потік темної матерії, модульований Сонцем та іншими масивними тілами нашої планетарної системи. Земля з її чутливим магнітним полем є надзвичайно чутливим детектором частинок, у багато разів більшим, ніж штучні детектори. Тому має бути можливим, щоб він міг реагувати на явища, невидимі для вимірювальних пристроїв, які раніше використовувалися.
«Яким би не було джерело спостережуваних циклічних моделей, найважливішим на цьому етапі дослідження є те, що ми показали зв’язок між космічними променями, зафіксованими біля поверхні нашої планети, та її сейсмічними – і якщо ми можемо бути впевнені в одному, наше спостереження вказує на абсолютно нову, захоплюючу дослідницьку можливість, – підсумовує доктор Хомола.
Міжнародний проект CREDO (Cosmic Ray Extremely Distributed Observatory) — це віртуальна обсерваторія космічних променів, відкрита для всіх, яка збирає й обробляє дані не лише від складних наукових детекторів, а й записує їх за допомогою великої кількості менших детекторів, найвидатнішими з яких є CMOS. матриці в смартфонах (щоб перетворити смартфон на детектор космічного випромінювання, достатньо встановити безкоштовну програму CREDO Detector). Основними завданнями CREDO є моніторинг глобальних змін у потоці вторинних космічних променів, що досягають поверхні нашої планети. Це випромінювання утворюється в стратосфері Землі найбільш інтенсивно в межах так званого максимуму Регенера-Пфоцера, де частинки первинних космічних променів стикаються з молекулами газу нашої атмосфери та ініціюють каскади вторинних частинок.
Джерело інформації тут.
PAP Science в Польщі
lt/ zan/
