“L’attività solare è un fattore che influenza i terremoti”

La correlazione può aprire nuovi scenari sulla previsione degli eventi sismici terrestri. Lo studio sarà illustrato durante il festival di Eco futuro dal 14 al 18 luglio a Padova

LA RICERCA

Un gruppo di ricercatori dell’INGV, CNR, dell’Università della Basilicata e della Regione Puglia ha dimostrato, per la prima volta e in maniera significativa in senso statistico, che l’attività solare influenza la sismicità sulla Terra. Il lavoro è stato pubblicato il 13 luglio sulla rivista Scientific Report di Nature e sarà illustrato nei prossimi giorni dal ricercatore dell’INGV, Giuseppe De Natale durante il Festival Ecofuturo che si svolgerà dal 14 al 18 luglio a Padova presso il Fenice Green Energy Park, sia in presenza – e in massima sicurezza – sia in diretta streaming dalle pagine Facebook di Ecofuturo Festival.

Quando si esaminano fenomeni che si manifestano sulla Terra, per comprenderne la loro storia e la loro evoluzione gli scienziati rivolgono l’attenzione su altri settori della scienza dove spesso possibile trovare risposte a determinati interrogativi. Il nostro pianeta (e di conseguenza anche l’atmosfera che lo avvolge), subisce certamente alcune influenze di origine extraplanetaria. Non è casuale che le maree abbiano trovato la propria giustificazione da fattori esterni di origine cosmica (attrazione lunare sulle acque ). Le stesse aurore boreali e australi si concretizzano per l’ effetto prodotto dal vento solare. Bisogna capire se i terremoti che sconvolgono il nostro pianeta con fenomeni catastrofici possono in qualche modo subire influenze esterne di origine interplanetaria. Si pensa sia così in quanto, nella fase di massima attività il sole emette enormi quantitativi di energia verso l’esterno. Trasportate dal vento solare, nello spazio interplanetario, le particelle energetiche investono anche gli strati più elevati della nostra atmosfera. Nel momento in cui questo enorme flusso di energia giunge sul nostro pianeta si generano forti anomalie atmosferiche. Sotto la spinta del vento solare carico di energia, oltre ad essere più o meno fortemente deformato il campo magnetico terrestre, si generano anche meravigliose aurore. Ma non solo.

Da oltre mezzo secolo è noto che i forti terremoti nel mondo non sono completamente indipendenti tra loro, ma sono – seppur debolmente – correlati, anche a distanze enormi. Per decenni i sismologi si sono interrogati su cosa potesse produrre tale correlazione: una forza interna a scala planetaria, come ad esempio una fluttuazione della velocità di rotazione, oppure una forza esterna, legata in qualche modo ai corpi celesti del sistema solare?
Il lavoro dei ricercatori si basa sulla valutazione statistica della correlazione tra attività solare e terremoti: «Poiché il nostro obiettivo era verificare l’esistenza di un legame tra attività solare e terremoti, abbiamo considerato due set di dati: terremoti in tutto il mondo e misurazioni di protoni satellitari SOHO. Abbiamo studiato i dati del satellite SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), localizzato in una posizione stazionaria rispetto al Sole e alla Terra (punto di Lagrange L1), a circa 1.5 milioni di km dalla Terra spiega Vito Marchitelli, ricercatore affiliato alla Regione Puglia e primo autoreche registra la densità di protoni (particelle di carica positiva localizzate nei nuclei atomici) prodotti dall’attività solare e la loro velocità. Studiando comparativamente la variazione nel tempo della densità di protoni e della sismicità a scala mondiale, osserviamo una correlazione estremamente evidente, con picchi di sismicità che avvengono entro 24 ore dai picchi di densità protonica».
Giuseppe De Natale, ricercatore dell’INGV affiliato all’INO-CNR aggiunge:
«L’osservazione di tale fortissima correlazione tra densità protonica e terremoti terrestri è di per sé una scoperta importantissima che consente di capire per la prima volta qual è il principale fattore comune che influenza la sismicità su scala globale». Continua De Natale: «Abbiamo anche sviluppato un modello, per ora qualitativo, che ipotizza il meccanismo che lega le due variabili: le scariche generate dall’eccesso di carica elettrica nella ionosfera, che penetrerebbero nelle grandi faglie sismogenetiche, zone di alta conducibilità elettrica; una scarica elettrica nei cristalli di quarzo (che abbondano nelle rocce) che genera un impulso di dilatazione o contrazione, a seconda della polarità della corrente. Tale impulso di deformazione potrebbe destabilizzare faglie che sono già vicinissime al punto di rottura, e quindi produrre i terremoti».
«Il nostro lavoro non mette certamente in dubbio che il fenomeno principale, che genera i terremoti, sia il movimento differenziale delle zolle terrestri – precisa Paolo Harabaglia, ricercatore dell’Università della Basilicata – ma il contributo indotto dalle variazioni di carica dovute all’attività solare rappresenta una piccola quantità di sforzo che, destabilizzando faglie già vicine al punto critico, genera quella correlazione tra i terremoti a larga scala che finora non riuscivamo a spiegare».
«Questa scoperta – conclude Claudia Troise, ricercatrice dell’INGV affiliata all’INO-CNR – oltre ad essere di fondamentale importanza per comprendere in dettaglio i processi di generazione dei terremoti, potrebbe, in un futuro prossimo spalancare le porte alla loro previsione, su basi estremamente più solide e molto diverse da come avremmo finora immaginato».

Il risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature in un articolo pubblicato il 13 luglio 2020 che si intitola “Sulla correlazione tra attività solare e grandi terremoti in tutto il mondo” – Vito Marchitelli, Paolo Harabaglia, Claudia Troise & Giuseppe De Natale
Rapporti scientifici volume 10 , Numero articolo: 11495 ( 2020 ).
Ecco quanto si legge nell’abstract
I grandi terremoti che si verificano in tutto il mondo sono stati a lungo riconosciuti come non distribuiti da Poisson, quindi comportano un meccanismo di correlazione su larga scala, che potrebbe essere interno o esterno alla Terra. Fino ad ora, nessuna correlazione statisticamente significativa della sismicità globale con uno dei possibili meccanismi è stata ancora dimostrata. In questo articolo, analizziamo 20 anni di dati sulla densità e la velocità del protone, registrati dal satellite SOHO, e la sismicità mondiale nel periodo corrispondente, come riportato dal catalogo ISC-GEM. Abbiamo trovato una chiara correlazione tra la densità del protone e il verificarsi di grandi terremoti ( M  > 5,6), con uno spostamento temporale di un giorno. Il significato di tale correlazione è molto elevato, con probabilità di errore inferiore a 10–5. La correlazione aumenta con la soglia di grandezza del catalogo sismico. Viene anche proposto un modello provvisorio che spiega tale correlazione, in termini di effetto piezoelettrico inverso indotto dal campo elettrico applicato correlato alla densità protonica. Questo risultato apre nuove prospettive nelle interpretazioni sismologiche, nonché nelle previsioni del terremoto.
In questo articolo, stabiliremo definitivamente l’esistenza di una correlazione tra attività solare e sismicità globale, utilizzando un lungo set di dati e una rigorosa analisi statistica. Una volta dimostrata tale correlazione, proponiamo un meccanismo provvisorio, al momento qualitativo, di possibile interazione sole-terremoti. Per approfondire

M. A. Melissari

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