НАЗВАНИЕ СТАТЬИ:
Может ли солнечная вспышка инициировать землетрясение?

СПИСОК АВТОРОВ:
Новиков В.А., Сорокин В.М., Ященко А.К.

DOI:
https://doi.org/10.33849/2019203

ПОСТУПИЛА В РЕДАКЦИЮ:
28 ноября 2019 г.

ЖУРНАЛ:
Вестник Объединенного института высоких температур

ТОМ:
3

ГОД:
2019

СТРАНИЦЫ:
15-21

РУБРИКА:
Низкотемпературная плазма

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
возмущения в литосфере; генерация возмущений; геомагнитное поле; проводимость ионосферы; режимы магнитных возмущений; инициирование сейсмических событий

КОДЫ КЛАССИФИКАТОРОВ:
УДК 550.388, 550.34

АННОТАЦИЯ:
Представлены теоретическая модель и результаты расчетов возмущений электрического поля, электрического тока и тепловыделения в литосфере, связанных с поглощением ионизирующего излучения солнечных вспышек. В результате крупномасштабного в горизонтальном направлении возмущения проводимости нижней области ионосферы в присутствии внешнего электрического поля возможна генерация возмущений геомагнитного поля в диапазоне периодов единицы--десятки секунд. Амплитудно-временные характеристики сигнала определяются возмущением интегральных проводимостей ионосферы. В зависимости от соотношения между проводимостями Холла и Педерсена возмущенной ионосферы может наблюдаться осциллирующий и апериодический режимы магнитных возмущений. Для сильных возмущений проводимости ионосферы амплитуда пульсаций может достигать $ sim$10$^2$~нТл. При этом, амплитуда горизонтальной компоненты электрического поля на поверхности Земли достигает 0.01~мВ/м, плотность электрического тока в литосфере --- $10^{-6}$~А/м$^2$, а плотность мощности выделения тепла этим током~---~$10^{-7}$~Вт/м$^3$. Показано, что поглощение ионизирующего излучения солнечных вспышек может вызвать вариации плотности теллурических токов в сейсмогенных разломах, сопоставимые с плотностями тока, генерируемыми в земной коре искусственными импульсными источниками (геофизический МГД-генератор "Памир-2"  и~электроимпульсная установка "ЭРГУ-600"), которые вызывают инициирование региональных землетрясений и пространственно-временное изменение сейсмической активности. Следовательно, инициирование сейсмических событий возможно не только искусственными источниками электрического тока, но и солнечными вспышками. Результаты работы могут служить физической основой для использования нового подхода к решению проблемы краткосрочного прогноза землетрясений, основанного на электромагнитных триггерных эффектах.

TITLE:
Can a solar flare trigger an earthquake?

AUTHORS:
Novikov V.A,, Sorokin V.M., Yaschenko A.K.

KEYWORDS:
disturbances in lithosphere; generation of disturbances; geomagnetic field; conductivity of ionosphere; regimes of magnetic disturbances; triggering of seismic events

ABSTRACT:
We present a theoretical model and the calculation results on the disturbances of the electric current, electric field, and heat release in the lithosphere due to absorption of the ionizing radiation from the solar flares. Resulting from the large-scale horizontally directed disturbance of the lower ionosphere conduction, under the presence of the external electric field, generation of the geomagnetic field disturbances is possible within the period range of units-tens of seconds. The disturbances of the integral ionosphere conductance govern the amplitude-temporal signal characteristics. Depending on the interrelation between the Hall and the Pedersen conductivities of the disturbed ionosphere, the oscillating and the aperiodic modes of magnetic disturbances might take place. For the strong conductivity disturbances, the pulsation amplitude might reach ~$10^2$ nT. Here, the amplitude of the horizontal component of the electric field on the Earth surface is as high as 0.01 mV/m, the electric current densities in the lithosphere – $10^{-6}$ A/m$^2$, and the power density of the heat release by this current reaches $10^{-7}$ W/m$^3. We show that the absorption of the ionizing radiation of the solar flares might induce the telluric current variations in the seismogenic faults; these variations are comparable to the current densities produced by the artificial power sources (the “Pamir-2” geophysical MHD generator and the “ERGU-600” electric pulse power facility)in the Earth crust; those impacts initiate the regional earthquakes and the spatio-temporal variation of the seismic activity. Hence, not only artificial current sources but also the solar flares might initiate the seismic events. The results of the present work might serve a physical ground to apply the new approach to solve the problem of the short-term earthquake prediction on the base of the electromagnetic trigger effects.