सूर्य ज्वालांमुळे पृथ्वीवर भूकंप होतात? नवे संशोधन काय सांगते?

सौर ज्वाला नेमका काय परिणाम करतात? 

पृथ्वीच्या वातावरणातील सर्वात वरच्या भागाला आयनोस्फीअर म्हणतात. हा पृथ्वीच्या वातावरणातील सर्वात वरचा थर आहे. येथील हवेच्या कणांमध्ये सौर किरणांमुळे अणू आणि रेणूंचे विद्युतीकरण होते. या विद्युतभारित कणांमुळे हा भाग गतिमान असतो. या विद्युतभारित कणांचा म्हणजेच प्लाझ्माचा एक थर तयार होतो. या थराच्या प्रभावामुळे रेडिओ संप्रेषण, जीपीएस सिग्नलवर प्रभाव पडतो आणि अरोरा ही अत्यंत सुंदर, प्रकाशाची आभा तयार होते. विद्युतभारित कणांचा हा प्रदेश अंदाजे ६० ते एक हजार किलोमीटर अंतरापर्यंत पसरलेला आहे. जेव्हा सूर्याच्या शक्तिशाली ज्वाला (सोलर फ्लेअर्स) पृथ्वीच्या दिशेने उसळतात, तेव्हा त्या पृथ्वीच्या आयनोस्फिअरमध्ये असलेल्या भारित कणांची रचना थोडी बदलू शकते. नव्या अभ्यासानुसार, या बदलांमुळे पृथ्वीच्या पृष्ठभागाखालील विद्युत शक्तींमध्ये किरकोळ बदल होऊ शकतात आणि ज्या प्रस्तरभंग रेषांच्या (फॉल्ट लाइन) भागांवर भूकंप होतात, त्यांच्या स्थिरतेवर परिणाम होऊ शकतो. प्रस्तरभंग रेषा म्हणजे भूगर्भात खडकांच्या थरांमधील भाग तुटल्यामुळे पडणाऱ्या भेगा. या रेषांमध्ये होणाऱ्या भूगर्भीय हालचालींवर सौर ज्वाला परिणाम करतात का या दृष्टीने जपानमधील क्योटो विद्यापीठात संशोधन सुरू आहे. ३ फेब्रुवारी रोजी इंटरनॅशनल जर्नल ऑफ प्लाझ्मा एन्व्हायर्नमेंटल सायन्स अँड टेक्नॉलॉजीमध्ये हा अभ्यास प्रकाशित झाला. 

अभ्यास प्रत्यक्षात कसा उपयोग?

आपली पृथ्वी नैसर्गिकरीत्या निर्माण होणाऱ्या विद्युत ऊर्जेने सतत सक्रिय असते. पृथ्वीच्या पृष्ठभागातील ताणलेल्या भेगांमध्ये अतिशय गरम आणि प्रचंड दाबाखालील पाण्याचे साठे असतात. हे पाणी ना पूर्ण द्रवरूप असते, ना वायुरूप — त्याला ‘सुपरक्रिटिकल फ्लुइड’ म्हणतात. यात मोठ्या प्रमाणात भारित आयन असतात. त्यामुळे या भेगा कॅपॅसिटरप्रमाणे वागतात आणि विद्युत ऊर्जा साठवू शकतात. याच भेगा म्हणजे फॉल्ट लाईन्स, जिथे टेक्टॉनिक प्लेट्स एकमेकांना धडकतात आणि हालचाल करतात. या प्रक्रियेत यांत्रिक ऊर्जा साठते आणि शेवटी भूकंप होऊ शकतो.

नव्या अभ्यासात संशोधकांनी पृथ्वीची पृष्ठभाग आणि सुमारे ४०२ किलोमीटर (२५० मैल) उंचीवरील आयनोस्फिअर यांना एका मोठ्या, किंचित गळती असलेल्या बॅटरीच्या दोन टोकांप्रमाणे मॉडेल केले. त्यांनी पृष्ठभागावरील ‘कॅपेसिटर’ आयनोस्फिअरशी विद्युत क्षेत्राद्वारे जोडला. या मॉडेलनुसार, सौर ज्वालेतील विद्युतभारित कण पृथ्वीवर आदळल्यावर आयनोस्फिअरमधील इलेक्ट्रॉन्स खाली सरकतात आणि कमी उंचीवर एकत्र येऊन नकारात्मक विद्युत भाराचा थर तयार होतो. या भारामुळे पृथ्वीच्या पृष्ठभागातील भारांवर कार्य करणारी स्थिरविद्युत शक्ती वाढते आणि दाबात बदल होतो. संशोधकांच्या मते, हा दाब गुरुत्वाकर्षण किंवा भरती-ओहोटीप्रमाणे फॉल्ट लाइनच्या स्थिरतेवर परिणाम करणाऱ्या इतर शक्तींइतकाच असू शकतो. 

म्हणजेच, पृष्ठभागातील वाढलेली स्थिरविद्युत शक्ती आजूबाजूच्या भागावर अधिक दाब आणते आणि त्यामुळे फॉल्ट हलण्यास प्रवृत्त होऊन भूकंप घडू शकतो. जर हा संबंध सिद्ध झाला, तर अंतराळातील हवामान आणि भूकंपाचा धोका यांच्यातील एक नवीन दुवा समोर येईल. सध्या वैज्ञानिक भूकंपाचा अंदाज बांधताना या घटकाचा विचार करत नाहीत. सूर्याच्या या ऊर्जा स्फोटांचा भूकंपांवरही परिणाम होतो, हे सिद्ध झाल्यास संशोधकांना भूकंपांच्या संभाव्य धोक्याची पूर्वसूचना मिळण्याच्या दृष्टीने काम करता येईल.

संशोधकांमध्ये मतमतांतरे

या अभ्यासाबाबत इतर संशोधकांनी सावधगिरी व्यक्त केली आहे. त्यांच्या मते, वापरलेले मॉडेल अतिशय सोपे आहे आणि प्रत्यक्ष भूगर्भीय परिस्थितीत हा परिणाम जवळपास नगण्य असू शकतो. संशोधकांच्या मते, २०२४ मधील जपानच्या नोटोपेनिन्सुला भूकंपाच्या वेळी तीव्र सौर ज्वाला सक्रिय होती, हे त्यांच्या मॉडेलचे काही प्रमाणात समर्थन करते, मात्र, पृथ्वीच्या पृष्ठभाग आणि आयनोस्फिअर यांच्यातील असा संबंध प्रत्यक्षात सिद्ध करणे कठीण आहे.

अमेरिकेच्या भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण संस्थेने (USGS) अनेक वर्षे सांगितले आहे की भूकंप सूर्याच्या ११ वर्षांच्या सौरचक्रानुसार ठरावीक पद्धतीने होत नाहीत. तसेच, सौर ज्वाला आणि भूकंप या दोन्ही प्रकारच्या घटना बऱ्यापैकी सामान्य आहेत. त्यामुळे एकाच काळात दोन्ही घडण्याचा योगायोग असू शकतो. 

इतर संशोधकांनी नमूद केले की या अभ्यासातील मॉडेल पृथ्वीच्या पृष्ठभागातील गुंतागुंतीची पूर्ण चित्र स्पष्ट करत नाही. रशियन अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेसचे भूभौतिकशास्त्रज्ञ व्हिक्टर नोव्हिकोव्ह, (जे या अभ्यासात सहभागी नव्हते) यांनी सांगितले की प्रस्तावित मॉडेल खूपच सोपे आहे. त्यांच्या मते, खडकांच्या विविध थरांचा विद्युत वहनाला असलेला प्रतिकार पुरेसा विचारात घेतलेला नाही. त्यामुळे भूकंप घडण्यापूर्वीच विद्युत क्षेत्र कमकुवत होऊ शकते. सूर्य खरोखरच पृथ्वीच्या प्रस्तरभंगरेषा हलवू शकतो का, हा प्रश्न अद्याप अनुत्तरित आहे. अंतराळातील हवामान आणि प्लेट टेक्टॉनिक्स यांच्यातील संभाव्य संबंध शोधण्याचे प्रयत्न सुरू आहेत. सध्या हा अभ्यासाकडे एक शक्यता म्हणून पाहणे योग्य ठरेल. त्याची अधिक अचूक निरीक्षणे आणि सखोल विश्लेषणाद्वारे चाचणी घेता येऊ शकेल, असे काही संशोधकांचे म्हणणे आहे.