Супутникове прогнозування землетрусів – утопія чи реальність?

З усіх стихійних лих та природних катастроф землетруси - найменш прогнозовані. Адже навіть виверженню вулкана передують недвозначні сигнали, які дозволяють убезпечити, евакуювати чи хоча б попередити місцеве населення. А за формуванням ураганів і тайфунів науковці слідкують протягом декількох діб. Інша справа – землетруси. Геофізики знають, звичайно, які регіони світу найбільш сейсмонебезпечні, але передбачити той момент, що матиме практичне значення, вони не в змозі. Хоча деякі зрушення в цьому питання таки намічаються.

Прогнози мають бути дуже чіткими

Давно відомо, що перед землетрусом відбуваються значні зміни в іоносфері – тому верхньому шарі атмосфери Землі, де стає помітним ефект її іонізації під впливом космічного опромінення. Науковці виходять з того, що напередодні катаклізму, на початковій стадії його зародження, коли ще немає жодних підземних поштовхів (або, принаймні, жодними сейсмографами вони не реєструються), у зоні майбутнього спалаху землетрусу генерується потужне магнітне поле.

Як і чому це відбувається, ніхто не знає, але сам факт вже не викликає сумнівів. Так, досить значні аномалії в іоносфері були помічені перед руйнівним землетрусом на Алясці в 1964 році. Науковці вже давно намагаються на основі цього феномену, хай навіть природа його ще не зрозуміла, побудувати більш-менш надійну систему сповіщення про майбутню катастрофу. Саме цій темі – взаємозв’язку іоносфери та землетрусів – була присвячена сесія Європейського союзу наук про Землю (EGU), яка відбулася у Відні.

Іоносферні аномалії беззаперечні …

Ясухіде Хобара (Yasuhide Hobara), професор Токійського університету електрокомунікацій, повідомив, зокрема, про те, що передодні Сендайського землетрусу 11 березня цього року в Японії – того самого, що забрав життя десятків тисяч людей та знищив АЕС Фукусіма, - в іоносфері Землі спостерігались досить значні перешкоди. Професор Хобара є спеціалістом у сфері ультрадовгих електромагнітних хвиль. Ці високочастотні сигнали, які легко поширюються на величезні відстані, використовуються у військовій галузі для підтримки зв’язку з підводними човнами та їх навігації.

У ніч на 6 березня, за 5 днів до землетрусу, в іоносфері над Японією були відзначені настільки сильні збурення, що прохідність ультрадовгих хвиль зі станції стеження в Сіетлі різко впала. В принципі, ці перешкоди можна, звичайно, розтлумачити як передвісник катаклізму, але як оцінити надійність такого прогнозування? Тим паче, природа цього взаємозв’язку все ще залишається загадкою. Це визнає і Мішель Парро (Michel Parrot), науковий керівник французького космічного проекту Demeter, в межах якого в червні 2004 року було виведено на навколоземну орбіту мікросупутник для дослідження залежності іоносферних обурень від сейсмічної та вулканічної активності на Землі.

… але реєструються заднім числом

Мікросупутник успішно пропрацював майже 6 років і лише нещодавно був виведений з експлуатації. «З його допомогою нам таки вдалося виявити деякі електромагнітні іоносферні аномалії, які викликані потужними землетрусами,- говорить французький вчений. - Але все це – заднім числом, у ретроспективі, адже ми займалися виключно фундаментальними дослідженнями. Зокрема, ми виявили збурення, які викликав землетрус в Чилі 27 лютого 2010 року – шостий за потужністю за всю історію сейсмічних спостережень.

Але й менш потужні землетруси – на Гаїті 12 січні 2010 року та в л'Аквілі в Італії 6 квітня 2009 року також спровістили про себе заздалегідь перешкодами у верхніх шарах атмосфери – перш за все, значним ростом густини електронних потоків. Статистичний аналіз усіх даних вказує на те, що аномалії в іоносфері виникають в середньому за 5 днів до катаклізму.

Надто багато сторонніх факторів

Щоправда, збирати такі дані надзвичайно непросто. Наприклад, вдень усі процеси в іоносфері визначаються сонячним випроміненням. Наше світило домінує настільки, що жодні феномени, які відбуваються в надрах Землі або на її поверхні, не досягають супутника. Тому вимірювання відбувалися лише вночі.

Але цим труднощі не вичерпуються, - говорить пофесор геофізики Берлінського університету Райнер Кінд (Rainer Kind), науковий співробітник Німецького центру з дослідження Землі у Потсдамі: «Існує багато чинників, що впливають на іоносферу, і всі вони генерують сигнали, які ми можемо реєструвати. Тут і запуски ракет, і грози, і сонячний вітер, і багато іншого. Зрозуміло, що виділити з них сигнали, пов’язані з землетрусами, надзвичайно важко. Сигнал можна неправильно витлумачити, приписати йому зовсім інше значення. У будь-якому разі, досі прогнозування землетрусів на підставі спостережень за іоносферою залишається утопією».

Уся надія – на комплексний аналіз

Більш перспективним є поєднання іоносферних спостережень з даними інших супутників, - вважає Ян Блєцкі (Yan Blecki), науковий співробітник Польського інституту космічних досліджень: «Американські метеорологічні супутники зареєстрували перед потужним землетрусом в Китаї 12 травня 2008 року значну температурну аномалію. Через дві години там же пролетів мікросупутник Demeter, і ми відзначили сильну іоносферну аномалію. Іншими словами, тут мали місце одразу дві аномалії. Є ще й низка феноменів, які, можливо, пов’язані з майбутнім землетрусом. Якщо всі ці спостереження аналізувати в комплексі, це дозволить коли-небудь в майбутньому прогнозувати землетруси».

Щоправда, до цього ще дуже далеко, це визнають навіть затяті оптимісти. Але науковці не опускають рук. Так, Китай планує вже 2014 року вивести в космос цілу групу супутників, основним завданням яких буде продовжити дослідження іоносферних аномалій.

Автори: Володимир Фрадкін, Олександр Осипенко
Редактор: Захар Бутирський