Pesquisadores da Universidade de Kyoto propuseram recentemente um novo modelo teórico que tenta explicar como o "clima espacial", como a atividade solar, pode afetar de forma fraca, mas possivelmente crítica, o processo de ruptura nas profundezas da crosta terrestre sob certas condições, "promovendo" assim a ocorrência de grandes terremotos em casos raros.
A equipe de pesquisa enfatiza que este não é um método de previsão de terremotos, mas propõe um caminho físico que começa com forte atividade solar, como erupções solares, e eventualmente atinge a zona frágil da crosta terrestre: a atividade solar mudará rapidamente a distribuição de partículas carregadas na ionosfera da alta atmosfera, e esta redistribuição da carga ionosférica mudará a propagação dos sinais do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) na alta atmosfera. É uma das razões importantes pelas quais a comunidade científica continua a monitorar o conteúdo total de elétrons da ionosfera.
Dentro da crosta terrestre, o modelo concentra-se especificamente em zonas de rochas altamente fraturadas que podem reter água a altas temperaturas e pressões e potencialmente criar fluidos supercríticos. Os pesquisadores consideram essas áreas danificadas da crosta como "capacitores" eletricamente ativos que estão conectados à superfície e à ionosfera inferior através de acoplamento capacitivo para formar um sistema eletrostático geral, em vez de estruturas em camadas separadas.
Durante eventos climáticos espaciais severos, como tempestades solares severas, a densidade de elétrons na ionosfera pode aumentar significativamente, criando uma estrutura de camada mais eletronegativa em altitudes mais baixas. O modelo propõe que esta mudança na carga atmosférica não permanecerá apenas em grandes altitudes. Como os sistemas estão conectados entre si por meio de capacitância, mudanças na distribuição de carga ionosférica podem induzir campos elétricos mais fortes em pequenas lacunas nas rochas quebradas da crosta terrestre, e a escala pode ser refinada para poros em escala nanométrica.
Por que esse processo é relevante para terremotos? Estudos apontam que mudanças de pressão dentro de pequenas cavidades afetarão a expansão e a conexão de fissuras, especialmente quando a zona de falha está próxima do estado crítico de instabilidade. Nos cálculos da equipa de Quioto, esta pressão electrostática induzida por um campo eléctrico pode atingir uma magnitude comparável a outros factores conhecidos por serem fracos, mas pode afectar a estabilidade da falha, tais como forças de maré e pequenas mudanças de tensão gravitacional.
Estimativas quantitativas mostram que este efeito corresponde a uma grande perturbação no conteúdo total de elétrons da ionosfera, especialmente quando o conteúdo total de elétrons aumenta em dezenas de unidades TEC. O modelo mostra que a pressão eletrostática da ordem de vários megapascais pode ser gerada em pequenas lacunas na crosta terrestre. Num ambiente geológico adequado, esta faixa é suficiente para ter significado mecânico e tornar-se um potencial fator desencadeante de instabilidade de ruptura.
Antes da ocorrência de vários grandes terremotos, a comunidade científica observou repetidamente fenômenos ionosféricos anormais, como aumento da densidade eletrônica, redução da altura ionosférica e propagação anormal de distúrbios ionosféricos itinerantes na mesoescala. No passado, estas anomalias eram frequentemente interpretadas como um “resultado” da acumulação de tensões crustais que se acoplam para cima para afectar a ionosfera, em vez de como uma “causa” que iria sair pela culatra no processo de ruptura crustal.
O novo modelo proposto desta vez proporciona um quadro interactivo: por um lado, os processos crustais podem afectar a ionosfera; por outro lado, perturbações na própria ionosfera podem retroalimentar-se para baixo através do acoplamento eletrostático, exercendo pequenas forças adicionais na crosta que está próxima de um estado crítico. Esta ideia fornece um caminho de explicação física que não requer “causalidade direta” para a existência de uma certa relação entre os fenômenos climáticos espaciais e a atividade sísmica.
Alguns dos principais casos de terremotos no Japão nos últimos anos, incluindo o terremoto da Península de Noto em 2024, também são discutidos no estudo como exemplos de consistência temporal com este mecanismo: Nestes eventos, uma forte atividade de explosão solar ocorreu pouco antes do terremoto. Os autores salientam que a correspondência temporal não prova uma causa direta, mas é consistente com um cenário em que as perturbações ionosféricas atuam como gatilhos adicionais quando a crosta já está num estado crítico.
Ao integrar conceitos da física dos plasmas, da ciência atmosférica e da geofísica, este modelo amplia a compreensão tradicional dos terremotos como sendo inteiramente dominados pelos processos internos da Terra. Os resultados da investigação sugerem que a monitorização das condições ionosféricas e das estruturas subterrâneas e dos estados de tensão ao mesmo tempo pode ajudar a obter uma compreensão mais profunda do mecanismo de iniciação do terremoto e fornecer uma nova dimensão física para a avaliação do risco de terremotos de médio a longo prazo.
Os trabalhos futuros centrar-se-ão na utilização de dados de tomografia ionosférica GNSS de alta resolução, combinados com observações meteorológicas espaciais detalhadas, para esclarecer melhor em que condições específicas as perturbações ionosféricas podem produzir efeitos electrostáticos significativos na crosta terrestre, e para avaliar a aplicabilidade e importância deste mecanismo em diferentes ambientes tectónicos em todo o mundo. A pesquisa relevante foi intitulada "Possível mecanismo de terremotos desencadeados por anomalias ionosféricas - o acoplamento eletrostático entre a ionosfera e a crosta terrestre e a energia elétrica gerada dentro da crosta terrestre" e foi publicada no "International Journal of Plasma Environmental Science and Technology" em fevereiro de 2026.