Krachtige aardbevingen kunnen rampzalig zijn en veel doden en materiële schade veroorzaken.
Overheden over de hele wereld zijn al lang op zoek naar manieren om te voorspellen waar en wanneer een aardbeving zal toeslaan.
Wetenschappers van het internationale onderzoeksproject CREDO (Cosmic Ray Extremely Distributed Observatory), geleid door het Institute of Nuclear Physics in Polen, zijn wellicht een stap dichterbij.
In een artikel in het Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics stellen ze een statistisch verband te hebben aangetoond tussen seismische activiteit op aarde en veranderingen in de intensiteit van kosmische straling uit de ruimte, die op het oppervlak van onze planeet wordt gemeten.
Magnetisch veld beïnvloedt straling
Kosmische straling bestaat uit hoogenergetische deeltjes uit de ruimte, die de aarde raken. De directe straling wordt primaire straling genoemd en bestaat uit vrije elektronen en atoomkernen.
Als primaire straling de atmosfeer van de aarde raakt, botsen de deeltjes met gasmoleculen, waarbij zogeheten secundaire deeltjes als muonen en neutrino’s ontstaan.
De meeste van deze deeltjes worden geabsorbeerd in de atmosfeer voordat ze de aarde raken. En de CREDO-wetenschappers bestudeerden veranderingen in deze secundaire kosmische straling.
Meerdere wetenschappers denken dat wervelstromen in de vloeibare aardkern het aardmagnetisch veld opwekken, dat tegen geladen deeltjes in de primaire kosmische straling beschermt en ze afbuigt.
Kosmische straling is straling van geladen deeltjes uit de ruimte. De meeste kosmische straling die we op aarde meten komt van de zon, maar andere sterren en supernova’s kunnen ook een bron zijn.
Het onderzoeksteam vermoedde dat als zware aardbevingen gelinkt zijn aan verstoringen in de stoffen die de interne ‘dynamo’ van de planeet aandrijven, die het magnetische veld mogelijk kunnen veranderen.
Dit zou op zijn beurt de sporen van primaire kosmische stralingsdeeltjes beïnvloeden op een manier die afhangt van de dynamiek van de verstoringen in het binnenste van de planeet.
Hierdoor zouden meetinstrumenten op aarde veranderingen moeten waarnemen in het aantal gedetecteerde secundaire kosmische stralingsdeeltjes.
Computersimulatie van het aardmagnetisch veld, waarbij de lijnen magnetische veldlijnen voorstellen. Als er veranderingen optreden in de kern van de aarde, verandert ook het magnetisch veld, wat weer veranderingen veroorzaakt in de intensiteit van de kosmische straling die op aarde wordt gemeten. Deze veranderingen kunnen ons iets vertellen over de seismische activiteit op onze planeet.
Als de onderzoekers dus veranderingen zien in de secundaire kosmische straling, dan zou dat verband kunnen houden met het aardmagnetisch veld omdat de activiteit van de kern verandert, en zijn er mogelijk aardbevingen op komst .
Antwoord in statistieken
Om deze bewering te testen, analyseerden de onderzoekers gegevens over het intensiteitsniveau van kosmische straling van het internationale netwerk Neutron Monitor Database en het Pierre Auger-observatorium in Argentinië.
Deze data werden vergeleken met veranderingen in zonneactiviteit in gegevens van het Solar Influences Data Analysis Centre en informatie over seismische activiteit op aarde van de U.S. Geological Survey.
Door enkele specifieke perioden uit de verschillende gegevensbronnen te onderzoeken, zagen de onderzoekers een duidelijke correlatie tussen veranderingen in de intensiteit van secundaire kosmische straling en de zwaarte van alle aardbevingen van 4 of hoger op de schaal van Richter.
Bovendien ontdekten de onderzoekers dat 15 dagen na veranderingen in de secundaire kosmische straling het aantal seismische activiteiten toenam. Dit kan een aardbeving lang van tevoren aankondigen.
Hoewel de wetenschappers benadrukken dat dit niet betekent dat kosmische straling aardbevingen veroorzaakt, zien ze wel een verband tussen de twee fenomenen.
De ontdekking zegt ook niets over de locatie van een aardbeving, maar alleen over seismische activiteit op wereldniveau.
De onderzoekers hopen dat het verband duidelijker kan worden, en dat deze kennis kan dienen om aardbevingen ruim van tevoren te kunnen zien aankomen.