Sismo-eletromagnetismo - Seismo-electromagnetics
Sismo-eletromagnetismo são vários fenômenos eletromagnéticos que se acredita serem gerados por forças tectônicas agindo na crosta terrestre, e possivelmente associados a atividades sísmicas, como terremotos e vulcões. O estudo deles foi motivado pela perspectiva de que podem ser gerados pelo aumento do estresse que leva a um terremoto e, portanto, podem fornecer uma base para a previsão de terremotos de curto prazo . No entanto, apesar de muitos estudos, nenhuma forma de sismo-eletromagnetismo se mostrou eficaz para a previsão de terremotos. Um problema chave é que os próprios terremotos produzem fenômenos eletromagnéticos relativamente fracos, e os efeitos de quaisquer fenômenos precursores são provavelmente muito fracos para medir. O monitoramento próximo do terremoto Parkfield não revelou efeitos eletromagnéticos pré-sísmicos significativos. No entanto, alguns pesquisadores permanecem otimistas e as pesquisas por precursores de terremotos sismo-eletromagnéticos continuam.
Método VAN
O método VAN - nomeado após P. Varotsos , K. Alexopoulos e K. Nomicos, autores dos artigos de 1981 que o descrevem - mede sinais elétricos de baixa frequência, denominados "sinais elétricos sísmicos" (SES), pelos quais Varotsos e vários colegas afirmaram previram terremotos com sucesso na Grécia. Tanto o método em si quanto a maneira pela qual as previsões bem-sucedidas foram reivindicadas foram severamente criticados e debatidos pela VAN, mas os críticos não se retrataram.
Desde 2001, o grupo VAN introduziu um conceito que chamam de "tempo natural", aplicado à análise de seus precursores. Inicialmente é aplicado no SES para distingui-los do ruído e relacioná-los a um possível terremoto iminente. Em caso de verificação (classificação como "atividade SES"), a análise do tempo natural é adicionalmente aplicada à sismicidade geral subsequente da área associada à atividade SES, a fim de melhorar o parâmetro de tempo da previsão. O método trata o início do terremoto como um fenômeno crítico .
Depois de 2006, a VAN disse que todos os alarmes relacionados à atividade SES foram tornados públicos postando em arxiv.org . Um desses relatórios foi publicado em 1º de fevereiro de 2008, duas semanas antes do maior terremoto na Grécia durante o período de 1983-2011. Este terremoto ocorreu em 14 de fevereiro de 2008, com magnitude ( M w ) 6,9. O relatório do VAN também foi descrito em um artigo no jornal Ethnos em 10 de fevereiro de 2008. No entanto, Gerassimos Papadopolous reclamou que os relatórios do VAN eram confusos e ambíguos e que "nenhuma das alegações de previsões bem-sucedidas do VAN é justificada".
QuakeFinder e 'física de Freund'
Em suas investigações da física cristalina, Friedemann Freund descobriu que as moléculas de água embutidas na rocha podem se dissociar em íons se a rocha estiver sob estresse intenso. Os portadores de carga resultantes podem gerar correntes de bateria sob certas condições. Freund sugeriu que talvez essas correntes pudessem ser responsáveis por precursores de terremotos, como radiação eletromagnética, luzes de terremotos e distúrbios do plasma na ionosfera. O estudo de tais correntes e interações é conhecido como "física de Freund".
A maioria dos sismólogos rejeita a sugestão de Freund de que os sinais gerados pelo estresse podem ser detectados e usados como precursores, por uma série de razões. Em primeiro lugar, acredita-se que o estresse não se acumula rapidamente antes de um grande terremoto e, portanto, não há razão para esperar que grandes correntes sejam geradas rapidamente. Em segundo lugar, os sismólogos pesquisaram extensivamente por precursores elétricos estatisticamente confiáveis, usando instrumentação sofisticada, e não identificaram nenhum desses precursores. E em terceiro lugar, a água na crosta terrestre faria com que qualquer corrente gerada fosse absorvida antes de chegar à superfície.
QuakeFinder é uma empresa focada no desenvolvimento de um sistema de previsão de terremotos . A empresa tem uma colaboração de longa data com Freund. Eles implantaram uma rede de estações de sensores que detectam os pulsos eletromagnéticos que a equipe acredita que precedem grandes terremotos. Acredita-se que cada sensor tenha um alcance de aproximadamente 10 milhas (16 km) do instrumento até a fonte dos pulsos. Em 2016, a empresa afirma ter 125 estações na Califórnia, e seu afiliado Jorge Heraud afirma ter 10 locais no Peru. Usando esses sensores, Heraud diz que conseguiu triangular pulsos vistos de vários locais, a fim de determinar a origem dos pulsos. Ele disse que os pulsos são vistos começando 11 a 18 dias antes de um terremoto iminente e foram usados para determinar a localização e o tempo de eventos sísmicos futuros.
No entanto, na medida em que uma previsão verificável exigiria um anúncio declarado publicamente da localização, hora e tamanho de um evento iminente antes de sua ocorrência, nem Quakefinder nem Heraud previram de forma verificável um terremoto, muito menos emitiram várias previsões do tipo que pode ser objetivamente testável para significância estatística.
A pesquisa atual sugere que são gases dissolvidos que saem da solução quando despressurizados e depois ionizam para gerar as assinaturas elétricas.
Anomalia de Corralitos
No mês anterior ao terremoto Loma Prieta de 1989, as medições do campo magnético terrestre em frequências ultrabaixas por um magnetômetro em Corralitos, Califórnia , a apenas 7 km do epicentro do terremoto iminente, começaram a mostrar aumentos anômalos de amplitude. Apenas três horas antes do terremoto, as medições atingiram cerca de trinta vezes mais do que o normal, com amplitudes diminuindo após o terremoto. Tais amplitudes não haviam sido observadas em dois anos de operação, nem em instrumento semelhante localizado a 54 km de distância. Para muitas pessoas, essa localidade aparente no tempo e no espaço sugeria uma associação com o terremoto.
Magnetômetros adicionais foram posteriormente implantados no norte e no sul da Califórnia, mas depois de dez anos, e vários grandes terremotos, sinais semelhantes não foram observados. Estudos mais recentes lançaram dúvidas sobre a conexão, atribuindo os sinais de Corralitos a distúrbios magnéticos não relacionados ou, ainda mais simplesmente, ao mau funcionamento do sistema sensor.
O estudo do terremoto Parkfield de 2004 monitorado de perto não encontrou nenhuma evidência de sinais eletromagnéticos precursores de qualquer tipo.
Precursores de campo magnético ULF
Dois estudos recentes de Konstantinos Eftaxias e seus colegas examinaram os campos magnéticos ULF anteriores a grandes terremotos. No terremoto de Tohoku de 2011 , a radiação ULF exibiu um comportamento crítico, enquanto no terremoto de Sichuan de 2008 , os pesquisadores encontraram uma depressão no campo magnético ULF horizontal, que também pode ser interpretada como uma manifestação de criticidade.
Variações TEC
O professor Kosuke Heki, da Universidade de Hokkaido, no Japão, disse que descobriu por acidente que os sinais de GPS mudaram cerca de 40 minutos antes do terremoto Tohoku-Oki de 2011. Revendo dados históricos de outros terremotos, ele descobriu que essa mesma correlação ocorreu durante outros incidentes. Ele sugeriu que os sinais de GPS estavam detectando variações nos níveis do TEC (conteúdo total de elétrons) da ionosfera na hora anterior a um terremoto.
Observações de satélite
O satélite "Detecção de Emissões Eletromagnéticas Transmitidas das Regiões do Terremoto", construído pelo CNES , fez observações que mostram fortes correlações entre certos tipos de atividade eletromagnética de baixa frequência e as zonas mais sismicamente ativas da Terra, e mostraram um sinal agudo na densidade e temperatura de elétrons ionosféricos perto do sul do Japão sete dias antes de um terremoto de magnitude 7,1 ocorrer lá (em 29 de agosto e 5 de setembro de 2004, respectivamente).
Quakesat é um nanossatélite de observação da Terra baseado em 3 CubeSats . Ele foi projetado para ser uma prova de conceito para a coleta de sinais precursores de terremotos de frequência extremamente baixa vindos do espaço. O instrumento principal é um magnetômetro alojado em uma lança telescópica de 2 pés (0,6 m). A ciência por trás do conceito é contestada.
ESPERIA é uma missão espacial equatorial preocupada principalmente em detectar quaisquer sinais tectônicos e preseísmicos relacionados. Mais em geral, foi proposto para definir o ambiente eletromagnético, plasma e partícula próximo à Terra, e para estudar perturbações e instabilidades na região de transição ionosfera- magnetosfera . Para estudar os processos de preparação de terremotos e os impactos antrópicos na superfície da Terra, um estudo de fase A foi realizado para a Agência Espacial Italiana .
O satélite radar Deformação, Estrutura do Ecossistema e Dinâmica do Gelo (DESDynI), que foi cancelado na proposta orçamentária da Casa Branca de 2012, teria a capacidade de identificar deformações elásticas em placas tectônicas, combinando radar de abertura sintética interferométrica de banda L e um radar de abertura sintética multi- feixe infravermelho lidar para detectar tensões na superfície da Terra que podem levar a sérios terremotos.
A Rússia e o Reino Unido concordaram em implantar em conjunto dois satélites em 2015 que medirão os sinais eletromagnéticos que são liberados da crosta terrestre antes dos terremotos. Diz-se que o projeto pode "ajudar a prever terremotos e potencialmente salvar milhares de vidas".
Outro local de pesquisa atual é a China, onde estava previsto o lançamento de um satélite para 2014, para fornecer dados de fenômenos ionosféricos para comparação com fenômenos sismo-eletromagnéticos em solo. Tal ligação é parcialmente confirmada na literatura atual, com fenômenos ionosféricos já mostrados para preceder os fenômenos sísmicos por algumas horas a dias. A rede potencialmente mostraria se tais fenômenos ionosféricos são originados de fenômenos elétricos terrestres.
Veja também
- Tomografia de resistividade elétrica
- Polarização induzida
- Magnetômetro
- Método sismoelétrico
- Corrente telúrica
- Método VAN
Referências
Origens
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Leitura adicional
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