مشاهدهی امواج رادیوییی بسیار کمبسآمد پیش از زلزلهی ماه ژانویه در هاییتی
یک ماه پیش از زلزلهی ۷ ریشتریی هاییتی، ماهوارهئی فرانسوی افزایش چشمگیری در امواج رادیویی بسیار کمبسآمد برفراز هائیتی مشاهده کرد.
در سال ۲۰۰۴ آژانس فضاییی فرانسه CNES ماهوارهی کوچکی به نام دیمتر را به مداری قطبی در ارتفاع ۷۰۰ کیلومتریی سطح زمین فرستاد با این مأموریت غیرعادی که از امواج رادیوییی بسیار کمبسآمد که زمینلرزهها تولید میکنند خبر بگیرد. امروز گروهی از دانشگران دادههای مربوط به زلزلهی ۷ ریشتریی هاییتی در ماه ژانویه را ارائه کردند. آنها میگویند که پیش از زلزله دیمتر افزایشی آشکار در امواج رادیویی بسیار کمبسآمدی که پوستهی زمین در آن ناحیه گسیل کرده مشاهده کرده است.
شواهد جستهوگریخته در بارهی ارتباط بین زمینلرزه و آثار الکترومغناطیسی فراوان وجود دارد. زمینلرزه را برخی به نورهای اسرارآمیز و یا اثرهای گرمایشی ارتباط دادهاند. شواهد گستردهئی نیز وجود دارد که برخی حیوانات، شاید بهدلیل حساسیت به میدانهای الکتریکیی کمبسآمد، میتوانند زلزله را پیش از آنکه رخ بدهد حس کنند.
اما در این باره دادههای خوب یافت نمیشود. دانشگران علم زمین بیش از ۱۰۰ سال است جریانهائی را که از عمق زمین میگذرد اندازه گرفتهاند. گمان میرود این جریانها را که به جریانهای تلّوری۲ معروفند اصطکاک و آثار پیزوالکتریک درون صخرهها ایجاد میکنند. گذر الکترونهای برخاسته از این جریانها به پدیدههای مختلف جوی مانند تندرطوفان نسبت داده شده است.
اما نقش این جریانها در فیزیک زمینلرزه ناشناخته است. معقول است حرکت نسبیی بخشهای همسایهی پوستهی زمین بر هر جریانی که از اصطکاک و آثار پیزوالکتریکی برخیزد تأثیر چشمگیر داشته باشد. اما این آثار در چنان فاصلههای بزرگ و چنان بسآمدهای کم رخ میدهند که اندازهگیری و جداکردن آنها از همهمهی پسزمینه بسیارمشکل است. بههمین دلیل است که دیمتر به فضا پرتاب شد (دیمتر نمایندهی حروف اول آشکارکردن گسیل الکترومغناطیسی برخاسته از ناحیههای لرزش زمین است).
اینک مایکل آتاناسیو از دانشگاه فنی سِرِس در یونان و برخی دوستانش میگویند دیمتر شواهد خوب از تغییر امواج رادیوییی بسیار کمبسآمد در یونسپهر بر فراز هاییتی درست قبل از وقوع زلزلهی هاییتی به دست داده است: "در دورهی یک ماه پیش از زمینلرزهی اصلی نتایج بهدستآمده افزایش قابلتوجهی تا میزان ۳۶۰درصد در انرژیی امواج بسیارکمبسآمد در مقایسه با انرژی پسزمینه را نشان میدهد." این افزایش چشمگیر است. و گسیل این امواج در ماه پس از زمینلرزه بهتدریج کاهش یافت.
این نکته مستلزم نتایج جالبیست. آتاناسیو و همکارانش میگویند: "نتایجی که در این مقاله آمده است بهوضوح نشان میدهد که امواج بسیار کمبسآمد میتواند برای آشکارکردن پدیدههای پیش از زمینلرزه بسیار مفید باشند."
این گونه سخنگفتن بسیار دقیق دلایل خوب دارد زیرا هر گونه سخنگفتن از پیشبینیی زمینلرزه باید مقدار زیادی اما و اگر همراه داشته باشد. شاید پوستهی زمین پیش از رخداد زمینلرزه امواج بسیار کمبسآمد بیشتری تولید میکند اما امکان دارد سازوکارهای دیگری نیز وجود داشته باشند که به زمینلرزه ربطی نداشته باشند و سیگنال مشابه تولید کنند. پیش از آن که بتوان به پیشبینیی مفید رسید باید چنین آثاری را شناخت و جدا کرد.
علاوه بر این، مشکل مقیاس زمانیی تولید این گسیلهای الکترومغناطیسی نیز وجود دارد. افزایش فشارهائی که موجب زمینلرزه میشوند در مقیاسهای زمینشناختی رخ میدهند و معلوم نیست چهگونه چنین فرآیندی میتواند به تغییر گسیل امواج الکترمغناطیسیی کمبسآمد منجر شود. این نکته میتواند به این معنی باشد که پیشبینی بر اساس یک چنین دادههائی از آنچه فیزیکزمینشناسان در حال حاضر انجام میدهند یعنی دادن احتمال رخداد زمینلرزهی بزرگ طیی مثلا ۵۰ سال آینده بهتر نباشد. چنین پیشبینیهائی مثلا در مورد استانداردهای ساختوساز (در کشورهای پیشرفتهئی که میتوانند از عهدهی هزینهها برآیند) کاربرد دارد اما برای جلوگیری از فاجعهی هاییتی در ژانویه هیچ فایدهئی ندارد.
واضح است که باید در چند جهت کارهای مختلف انجام شود. فیزیکزمینشناسان باید مجموعه دادههای بزرگتری از گسیل امواج کمبسآمد الکترومغناطیسی در بازههای زمانیی گستردهتری بهدست آورند. باید فرآیندهائی که منجر به تولید امواج تلّوری میشود بهتر شناخته شوند. باید راهی پیدا شود که اندیشههای جدید را بتوان آزمود. و تردیدی نیست که دیمتر گام مهمی در این جهت است.
ترجمه از: سپهــر
پ.ن: تقدیم به دوست عزیزی که درباره ژئوفیزیک نیز مقاله خواسته بودند.