Eeuwenlang hebben ooggetuigen af en toe gemeld dat ze een onverklaarbaar fenomeen zagen minuten voor, tijdens of na een aardbeving: vreemde felle lichten aan de hemel.
gerelateerde inhoud
- Grote aardbevingen nog steeds mogelijk in de centrale Verenigde Staten
Net na een aardbeving in 1888 die bijvoorbeeld Nieuw-Zeeland trof, waren er gedurende enkele uren meldingen van "stralende verschijningen" en "een buitengewone gloed". Ze werden gezien in 1930, tijdens een aardbeving in Idu, Japan, zichtbaar tot 70 mijl afstand van het epicentrum. Onder de tientallen aardbevingen die naar verluidt vreemde lichten produceerden, varieerden hun kwaliteiten sterk: mensen meldden witte flares, of zwevende bollen of regenboogkleurige flikkerende vlammen te zien. De lichten verschenen soms slechts enkele seconden, maar andere keren zweefden ze minuten of uren achter elkaar in de lucht.
Voor een groot deel van de moderne geschiedenis werden deze rapporten als apocrief beschouwd. Pas toen een reeks foto's van vreemde lichten brak tijdens een aardbeving in 1965 in Nagano, Japan - inclusief de foto hieronder - erkenden wetenschappers de geldigheid van het fenomeen.
Afbeelding via UC Berkeley Online Archive
Sindsdien zijn ze vaker opgenomen en zelfs op video, zoals deze clip 30 minuten voor een aardbeving die de Chinese provincie Sichuan in 2008 trof:
Maar voor wetenschappers is het accepteren van het bestaan van aardbevingslichten een nieuw probleem: hoe verklaar je ze?
In de afgelopen decennia zijn er verschillende hypothesen aangeboden. Sommigen hebben voorgesteld dat de tektonische beweging van rotsen met kwarts een pizo-elektrisch veld kan genereren dat lichtflitsen produceert. Anderen hebben gesuggereerd dat tektonische stress rotsen tijdelijk in staat stelt elektromagnetische energie te geleiden, waardoor veranderingen in de magnetische lading van de ionosfeer, het bovenste niveau van de atmosfeer, worden veroorzaakt. Maar het is uiterst moeilijk om een van deze hypothesen te testen, omdat aardbevingen zo onvoorspelbaar zijn en de omstandigheden zo moeilijk te repliceren zijn in een laboratorium.
Vandaag, in een studie gepubliceerd in Seismological Research Letters, gebruikte een team van wetenschappers van Robert Thériault een alternatieve strategie om het antwoord te vinden - ze analyseerden de geologische omstandigheden van 65 aardbevingen vanaf 1600 en produceerden rapporten van licht om te zien wat deze evenementen hadden gemeen.
"We hebben een behoorlijk grote database van aardbevingen gebouwd met aardbevingslichten die over de hele wereld plaatsvonden", zegt Thériault, een geoloog bij het Ministerie van Natuurlijke hulpbronnen in Quebec. "En uiteindelijk, toen we naar hen begonnen te kijken, vonden we een heel opvallend patroon."
Wereldwijd vindt ongeveer 95 procent van de seismische activiteit plaats op de grenzen tussen twee of meer tektonische platen. Maar de overgrote meerderheid van aardbevingslichten (85 procent) vond plaats in samenhang met een aardbeving in een tektonische plaat op plaatsen van continentaal rifting, een categorie die slechts vijf procent van alle aardbevingen vertegenwoordigt. Bovendien vond de meeste van de resterende 15 procent plaats bij aardbevingen veroorzaakt door twee platen die langs elkaar schoven (een transformatiefout), in plaats van dat één plaat onder een andere wordt geschoven (een subductiezone).
Bovendien ontdekten de wetenschappers dat aardbevingslichten onevenredig voor of tijdens aardbevingen verschijnen, in plaats van daarna. Ze hebben nog geen verklaring voor de ongebruikelijke locatiepatronen van aardbevingslichten, maar ze denken dat ze deze trend in timing kunnen verklaren.
Hun model, ontwikkeld in de afgelopen jaren door co-auteur Friedemann Freund van de San Jose State University, omvat ook rotsen die energie naar de oppervlakte geleiden, maar niet helemaal naar de ionosfeer.
"Het proces begint diep in de korst, waar rotsen worden blootgesteld aan hoge stressniveaus, voordat de stress wordt vrijgegeven om een aardbeving te veroorzaken, " zegt Thériault. In bepaalde soorten gesteente heeft Freund in laboratoriumexperimenten aangetoond dat deze stress paren van negatief geladen zuurstofatomen kan afbreken die in peroxybindingen met elkaar zijn verbonden.
Wanneer dit gebeurt, komt elk van de zuurstofionen vrij en deze kunnen door scheuren in het gesteente naar het oppervlak stromen. Op dat moment, denkt men, zullen groepen met hoge dichtheid van deze geladen atomen luchtzakken ioniseren en een geladen gas (een plasma) vormen dat licht uitzendt.
Tektonische spanningen bouwen zich geleidelijk op voor een langere periode voordat ze bij een beving worden vrijgegeven. Hun model, dat op deze stress vertrouwt om lichten te creëren - in plaats van daadwerkelijke seismische activiteit - zou kunnen verklaren waarom de lichten vaak minuten, uren of zelfs dagen vóór een beving voorkomen.
Dientengevolge, zeggen ze, aardbevingslichten kunnen meer zijn dan een intrigerend fenomeen - ze kunnen voor sommigen een vitale indicator zijn dat de grond op het punt staat te trillen. "Als je zichtbare lichten aan de hemel ziet en je woont in een gebied dat gevoelig is voor aardbevingen, kunnen ze een vroeg waarschuwend teken zijn dat een aardbeving nadert, " zegt Thériault.
