Sismo-electromagnetismo - Seismo-electromagnetics
Los sismo-electromagnéticos son varios fenómenos electromagnéticos que se cree que son generados por fuerzas tectónicas que actúan sobre la corteza terrestre y que posiblemente están asociados con la actividad sísmica como terremotos y volcanes. El estudio de estos ha sido impulsado por la posibilidad de que puedan ser generados por el aumento de la tensión que conduce a un terremoto y, por lo tanto, podrían proporcionar una base para la predicción de terremotos a corto plazo . Sin embargo, a pesar de muchos estudios, ninguna forma de sismo-electromagnetismo ha demostrado ser eficaz para la predicción de terremotos. Un problema clave es que los propios terremotos producen fenómenos electromagnéticos relativamente débiles, y es probable que los efectos de cualquier fenómeno precursor sean demasiado débiles para medirlos. El monitoreo cercano del terremoto de Parkfield no reveló efectos electromagnéticos pre-sísmicos significativos. Sin embargo, algunos investigadores se mantienen optimistas y continúan las búsquedas de precursores de terremotos sismo-electromagnéticos.
Método VAN
El método VAN , que lleva el nombre de P. Varotsos , K. Alexopoulos y K. Nomicos, autores de los artículos de 1981 que lo describen, mide señales eléctricas de baja frecuencia, denominadas "señales eléctricas sísmicas" (SES), mediante las cuales Varotsos y varios colegas afirmaron han predicho con éxito terremotos en Grecia. VAN ha criticado y debatido duramente tanto el método en sí como la manera en que se afirmaron las predicciones exitosas, pero los críticos no se han retractado de sus puntos de vista.
Desde 2001, el grupo VAN ha introducido un concepto que denominan "tiempo natural", aplicado al análisis de sus precursores. Inicialmente se aplica en SES para distinguirlos del ruido y relacionarlos con un posible terremoto inminente. En caso de verificación (clasificación como "actividad SES"), el análisis de tiempo natural se aplica adicionalmente a la sismicidad general posterior del área asociada a la actividad SES, con el fin de mejorar el parámetro de tiempo de la predicción. El método trata el inicio de un terremoto como un fenómeno crítico .
Después de 2006, VAN dice que todas las alarmas relacionadas con la actividad de SES se han hecho públicas mediante su publicación en arxiv.org . Uno de esos informes se publicó el 1 de febrero de 2008, dos semanas antes del mayor terremoto en Grecia durante el período 1983-2011. Este terremoto ocurrió el 14 de febrero de 2008, con magnitud ( M w ) 6,9. El informe de VAN también se describió en un artículo del periódico Ethnos el 10 de febrero de 2008. Sin embargo, Gerassimos Papadopolous se quejó de que los informes de VAN eran confusos y ambiguos, y que "ninguna de las afirmaciones de predicciones de VAN exitosas está justificada".
QuakeFinder y 'Física de Freund'
En sus investigaciones de la física cristalina, Friedemann Freund descubrió que las moléculas de agua incrustadas en la roca pueden disociarse en iones si la roca está sometida a una tensión intensa. Los portadores de carga resultantes pueden generar corrientes de batería en determinadas condiciones. Freund sugirió que quizás estas corrientes podrían ser responsables de los precursores de los terremotos, como la radiación electromagnética, las luces de los terremotos y las perturbaciones del plasma en la ionosfera. El estudio de tales corrientes e interacciones se conoce como "física de Freund".
La mayoría de los sismólogos rechazan la sugerencia de Freund de que las señales generadas por estrés pueden detectarse y utilizarse como precursores, por varias razones. Primero, se cree que la tensión no se acumula rápidamente antes de un gran terremoto y, por lo tanto, no hay razón para esperar que se generen rápidamente grandes corrientes. En segundo lugar, los sismólogos han buscado ampliamente precursores eléctricos estadísticamente confiables, utilizando instrumentación sofisticada, y no han identificado ninguno de esos precursores. Y en tercer lugar, el agua en la corteza terrestre haría que las corrientes generadas fueran absorbidas antes de llegar a la superficie.
QuakeFinder es una empresa enfocada en desarrollar un sistema para la predicción de terremotos . La empresa tiene una colaboración de larga data con Freund. Han desplegado una red de estaciones de sensores que detectan los pulsos electromagnéticos que el equipo cree que preceden a los grandes terremotos. Se cree que cada sensor tiene un alcance de aproximadamente 10 millas (16 km) desde el instrumento hasta la fuente de los pulsos. A partir de 2016, la compañía dice que tiene 125 estaciones en California, y su afiliada Jorge Heraud dice que tiene 10 sitios en Perú. Usando estos sensores, Heraud dice que ha podido triangular pulsos vistos desde múltiples sitios, con el fin de determinar el origen de los pulsos. Dijo que los pulsos se ven a partir de 11 a 18 días antes de un terremoto inminente y se han utilizado para determinar la ubicación y el momento de futuros eventos sísmicos.
Sin embargo, en la medida en que una predicción verificable requeriría un anuncio público de la ubicación, la hora y el tamaño de un evento inminente antes de que ocurra, ni Quakefinder ni Heraud han predicho de manera verificable un terremoto, y mucho menos han emitido predicciones múltiples del tipo que podría ser objetivamente comprobable para determinar la significación estadística.
La investigación actual sugiere que son gases disueltos los que salen de la solución cuando se despresurizan y luego se ionizan para generar las firmas eléctricas.
Anomalía de corralitos
En el mes anterior al terremoto de Loma Prieta de 1989, las mediciones del campo magnético terrestre a frecuencias ultrabajas realizadas por un magnetómetro en Corralitos, California , a solo 7 km del epicentro del terremoto inminente, comenzaron a mostrar aumentos anómalos de amplitud. Solo tres horas antes del terremoto, las mediciones se dispararon a unas treinta veces más de lo normal, y las amplitudes disminuyeron después del terremoto. Tales amplitudes no se habían visto en dos años de funcionamiento, ni en un instrumento similar ubicado a 54 km de distancia. Para muchas personas, esa aparente localidad en el tiempo y el espacio sugirió una asociación con el terremoto.
Posteriormente se desplegaron magnetómetros adicionales en el norte y sur de California, pero después de diez años y varios terremotos grandes, no se han observado señales similares. Estudios más recientes han arrojado dudas sobre la conexión, atribuyendo las señales de Corralitos a perturbaciones magnéticas no relacionadas o, aún más simplemente, al mal funcionamiento del sistema sensor.
El estudio del terremoto de Parkfield de 2004 monitoreado de cerca no encontró evidencia de señales electromagnéticas precursoras de ningún tipo.
Precursores de campo magnético ULF
Dos estudios recientes de Konstantinos Eftaxias y sus colegas examinaron los campos magnéticos ULF que preceden a los grandes terremotos. En el terremoto de Tohoku de 2011 , la radiación ULF exhibió un comportamiento crítico, mientras que en el terremoto de Sichuan de 2008 , los investigadores encontraron una depresión del campo magnético ULF horizontal, que también puede interpretarse como una manifestación de criticidad.
Variaciones de TEC
El profesor Kosuke Heki de la Universidad de Hokkaido en Japón dijo que descubrió por accidente que las señales de GPS cambiaron unos 40 minutos antes del terremoto de Tohoku-Oki de 2011. Al revisar los datos históricos de otros terremotos, encontró que esta misma correlación ocurrió durante otros incidentes. Sugirió que las señales de GPS detectaban variaciones en los niveles de TEC (contenido total de electrones) de la ionosfera en la hora anterior a un terremoto.
Observaciones satelitales
El satélite "Detección de emisiones electromagnéticas transmitidas desde regiones sísmicas", construido por el CNES , ha realizado observaciones que muestran fuertes correlaciones entre ciertos tipos de actividad electromagnética de baja frecuencia y las zonas más sísmicamente activas de la Tierra, y han mostrado una señal nítida. en la densidad de electrones ionosféricos y la temperatura cerca del sur de Japón siete días antes de que ocurriera allí un terremoto de magnitud 7.1 (el 29 de agosto y el 5 de septiembre de 2004, respectivamente).
Quakesat es un nanosatélite de observación de la Tierra basado en 3 CubeSats . Fue diseñado como una prueba de concepto para recolectar señales precursoras de terremotos de frecuencia extremadamente baja desde el espacio. El instrumento principal es un magnetómetro alojado en un brazo telescópico de 2 pies (0,6 m). La ciencia detrás del concepto está en disputa.
ESPERIA es una misión espacial ecuatorial que se ocupa principalmente de detectar cualquier señal tectónica y presísmica relacionada. Más en general, se ha propuesto para definir el entorno electromagnético, de plasma y de partículas cercano a la Tierra, y para estudiar las perturbaciones e inestabilidades en la región de transición ionosfera- magnetosfera . Para estudiar los procesos de preparación de terremotos y los impactos antropogénicos en la superficie de la Tierra, se ha realizado un estudio de fase A para la Agencia Espacial Italiana .
El satélite de radar de Deformación, Estructura del Ecosistema y Dinámica del Hielo (DESDynI), que fue cancelado en la propuesta de presupuesto de la Casa Blanca para 2012, tendría la capacidad de identificar deformaciones elásticas en placas tectónicas, combinando un radar interferométrico de apertura sintética de banda L y un haz lidar infrarrojo para detectar tensiones en la superficie de la Tierra que podrían provocar terremotos graves.
Rusia y el Reino Unido acordaron desplegar conjuntamente dos satélites en 2015 que medirán las señales electromagnéticas que se liberan de la corteza terrestre antes de los terremotos. Se dice que el proyecto puede "ayudar a predecir terremotos y potencialmente salvar miles de vidas".
Otro sitio de investigación actual es China, donde se planeó el lanzamiento de un satélite para 2014, para proporcionar datos de los fenómenos ionosféricos para compararlos con los fenómenos sismo-electromagnéticos en el suelo. Este vínculo se confirma parcialmente en la literatura actual, y ya se ha demostrado que los fenómenos ionosféricos preceden a los fenómenos sísmicos en unas pocas horas o días. La red podría mostrar potencialmente si tales fenómenos ionosféricos provienen de fenómenos eléctricos terrestres.
Ver también
- Tomografía de resistividad eléctrica
- Polarización inducida
- Magnetómetro
- Método sismoeléctrico
- Corriente telúrica
- Método VAN
Referencias
Fuentes
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Otras lecturas
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- Fenómeno electromagnético relacionado con terremotos y volcanes, Birbal Singh, Narosa Pub. House, 2008, 17 de junio de 2009, ISBN 978-81-7319-858-8
- Una revisión crítica de VAN: predicción de terremotos a partir de señales eléctricas sísmicas , James Lighthill, World Scientific, 1996, ISBN 978-981-02-2542-1
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- Anomalías ionosféricas anteriores al terremoto registradas por mediciones continuas de GPS TEC , JY Liu, YJ Chuo, SJ Shan, YB Tsai, YI Chen, SA Pulinets y SB Yu, Annales Geophysicae (2004) 22: 1585–1593