太阳强烈的爆发可能引发地震

经过数十年的研究，科学家们已经了解到，大规模、剧烈的地震通常成群发生，而不是随机分布。但确切原因至今仍是个谜。现在，一项于7月13日发表在《科学评论》杂志上的新研究，提出了第一个有力——尽管仍有争议——的证据，表明太阳的剧烈喷发可能引发地球上大规模的地震事件。

“全球范围内的大型地震并非均匀分布……它们之间存在某种关联，”罗马国家地球物理和火山研究所的研究主任、新研究的合著者 Giuseppe De Natale 表示。“我们测试了太阳活动可能影响全球地震发生率的假设。”

地震的太阳起源

肉眼看来，太阳可能相对平静。但我们的恒星不断地以太阳风的形式向太阳系喷射大量能量和粒子。然而，有时，太阳表面的强大喷发会导致日冕物质抛射，即特别高能的粒子流——包括离子和电子——以极高的速度穿过太阳系。当它们到达地球时，这些带电粒子会干扰卫星，在极端情况下，可能导致电网瘫痪。新研究表明，像这样的剧烈喷发产生的粒子——特别是带正电的离子——可能负责引发一系列强震。

地震通常发生在地球构造板块移动和相互挤压时，岩石相互摩擦。当锁住板块的强烈摩擦力被克服时，岩石破裂，释放出巨大的能量，引起地面晃动。

但科学家们也注意到，全球范围内的一些大地震存在一种模式：它们倾向于成群发生，而不是随机发生。这表明可能存在某种全球性现象引发了这些全球性的地震活动。尽管许多研究人员此前已进行过统计研究试图确定原因，但尚未有令人信服的理论得到严格证实。

因此，为了解决这个悬而未决的谜团，这项最新研究的 शोध者们梳理了20年来的地震和太阳活动数据，寻找任何可能的关联。具体来说，研究小组使用了NASA-ESA的太阳和日球观测站（SOHO）卫星的数据，收集了来自太阳并轰击我们星球的质子（带正电的粒子）的测量值。

SOHO卫星位于距离地球90万英里（145万公里）处，一直专注于观测太阳，这有助于科学家追踪有多少太阳物质撞击我们的星球。通过将ISC-GEM全球仪器地震目录——一份强震的历史记录——与SOHO数据进行比较，科学家们注意到，当进入的太阳质子数量和速度增加时，强震发生的次数也随之增加。具体来说，当太阳喷发的质子达到峰值时，在接下来的24小时内，震级大于5.6级的地震会出现高峰。

De Natale说：“这项假设的统计检验非常显著。我们观察到这种情况纯属偶然的可能性非常非常低——小于十万分之一。”

地震的压电起源

在注意到太阳质子通量与强震之间的关联后，研究人员提出了一种可能的解释：一种称为逆压电效应的机制。

之前的实验已经清楚地表明，压缩石英（一种在地球地壳中常见的岩石）可以通过一个称为压电效应的过程产生电脉冲。研究人员认为，这种微小的脉冲可能会破坏那些已经接近断裂的断层，从而引发地震。事实上，过去曾记录到与地震同时发生的电磁事件迹象——例如地震闪光和无线电波。一些研究人员认为这些事件是由地震本身引起的。但其他几项研究在7级以上的大地震之前就检测到了强烈的电磁异常，而不是之后，因此地震与电磁事件之间确切的关系仍然存在争议。

然而，新的解释颠倒了这种电磁因果关系，认为电磁异常不是地震的结果，而是引起地震的原因。其过程是这样的：当来自太阳的带正电质子撞击地球的保护性磁泡时，它们会产生电磁电流，这些电流会传播到全球。这些电流产生的脉冲随后可能导致地球地壳中的石英变形，最终引发地震。

然而，这并非科学家首次试图将太阳活动与地震联系起来。1853年，一位名叫Rudolf Wolf的瑞士天文学家试图将太阳黑子——太阳表面磁活动强烈的区域——与地震联系起来。最近的实验也曾试图建立这种联系，但有力的统计证据仍然遥不可及。例如，发表在《地球物理学进展》杂志上的一篇2013年的论文，分析了100年的太阳黑子和地磁数据，未发现太阳与地震之间存在联系的证据。

部分原因在于，长期以来寻找太阳与地震之间联系的努力均未取得成果，因此，关于太阳质子可能起作用的最新说法在研究界引起了显著的怀疑。一些人对数据进行的统计分析持谨慎态度，而另一些人则对数据的选择方式提出异议。

“我认为，[新论文]的结果本身并不能告诉你实际的物理联系，”未参与新研究的NorthWest Research Associates的研究科学家Jeremy Thomas说。“可能存在，但我不认为它证明了这一点。”

正如科学研究几乎总是如此，在我们可以确切知道太阳是否会引发地震之前，还需要更多的研究。但如果未来的工作能够巩固提出的联系，密切关注我们耀眼的太阳可能有助于我们更好地预测和准备地面意外剧烈的摇晃，从而可能拯救生命。