(jamievanbuskirk/E+/Getty Images) Seit einiger Zeit sind Seismologen auf kurze, subtile Anomalien aufmerksam geworden unterirdische elektrische Felder Sie treten im Vorfeld eines Erdbebens auf und treten manchmal bereits einige Wochen vor dem Beben auf.
Es ist verlockend zu glauben, dass diese elektromagnetischen Ausbrüche genutzt werden könnten, um vorherzusagen, wann ein Beben stattfinden wird. Bisher war jedoch die Ursache für die seltsamen Ausbrüche nicht klar.
Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass der Schlüssel in den Gasen liegt, die in einem sogenannten Verwerfungsventil eingeschlossen werden und sich vor einem Erdbeben ansammeln können. Diese undurchlässigen Gesteinsschichten können über eine Verwerfung gleiten und so ein Tor bilden, das den Fluss des Grundwassers blockiert.
Wenn das Verwerfungsventil irgendwann reißt und der Druck abnimmt, wird im eingeschlossenen Wasser gelöstes Kohlendioxid oder Methan freigesetzt, wodurch sich das Volumen ausdehnt und die Risse in der Verwerfung gedrückt werden. Wenn das Gas austritt, wird es auch elektrisiert, wobei die von den rissigen Oberflächen freigesetzten Elektronen sich an die Gasmoleküle heften und bei ihrer Aufwärtsbewegung einen Strom erzeugen.
„Die Ergebnisse stützten die Gültigkeit der vorliegenden Arbeitshypothese, dass die gekoppelte Wechselwirkung von brechendem Gestein mit tiefen Erdgasen während des quasi-statischen Bruchs von Gesteinen in der Brennpunktzone einer Verwerfung eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Vor- und Mitwirkungen spielen könnte. „Seismische elektromagnetische Phänomene“, schreiben die Forscher in ihrem veröffentlichtes Papier .
Mithilfe eines maßgeschneiderten Laboraufbaus konnte das Team die Reaktionen von Quarzdiorit testen. Gabbro , Basalt und feinkörniger Granit in verkleinerten erdbebenähnlichen Simulationen. Sie zeigten, dass elektrifizierte Gasströme tatsächlich mit Gesteinsbrüchen in Zusammenhang stehen könnten.
Die Art des Gesteins macht einen Unterschied, fanden die Wissenschaftler heraus. Gesteine, darunter Granit, weisen Gitterfehler auf, die im Laufe der Zeit durch natürliche Strahlung, die von unterhalb der Oberfläche aufsteigt, ungepaarte Elektronen einfangen, was zu einem größeren Strom führt.
Und auch die Art des Fehlers scheint einen Einfluss zu haben. Die Studie bestätigt bisherige Forschung von denselben Wissenschaftlern in die Seismo-Elektromagnetik ein und zeigte, wie Kohlendioxid, das aus einer Erdbebenstörung freigesetzt wird, elektrifiziert werden und Magnetfelder erzeugen kann.
Andere Hypothesen Zu den elektromagnetischen Ausbrüchen gehört die Idee, dass das Gestein selbst bei ausreichender Belastung und ausreichender Hitze zu Halbleitern werden könnte, während andere Experten diese seltsamen Ausbrüche überhaupt nicht als Prädiktoren betrachten.
Bis ein Erdbeben tatsächlich durch ungewöhnliche elektromagnetische Aktivität vorhergesagt wird – Aktivität, die auf unserem Planeten ohnehin häufig vorkommt – ist die Entscheidung noch offen. Aber wenn diese Idee durch zukünftige Forschungen untermauert wird, könnte sie uns eine lebensrettende Methode bieten, um künftige Beben vorherzusagen.
„Als Ergebnis dieses Laborexperiments könnte es möglich sein, das elektrische Signal, das ein Erdbeben begleitet, durch Beobachtung des Tellurpotentials/-stroms zu erkennen, das in einem Leiter, beispielsweise einer unter der Erde vergrabenen Stahlwasserleitung, induziert wird.“ schlussfolgern die Forscher .
„Ein solcher Ansatz wird derzeit modellhaft im Feld getestet.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Erde, Planeten und Weltraum .