Os cientistas descobriram uma forte ligação estatística entre as mudanças na radiação cósmica e na atividade sísmica, potencialmente auxiliando na previsão de terremotos. No entanto, a capacidade de prever locais específicos permanece incerta, e a descoberta levou a questões intrigantes sobre a influência potencial de fenômenos como fluxos de matéria escura.
Existe uma correlação estatística clara entre a atividade sísmica global e as mudanças na intensidade da radiação cósmica registrada na superfície do nosso planeta, potencialmente ajudando a prever terremotos. Surpreendentemente, exibe uma periodicidade que escapa à interpretação física inequívoca.
Fortes terremotos geralmente resultam em muitas baixas humanas e enormes perdas materiais. A escala da tragédia poderia ser significativamente reduzida se tivéssemos a capacidade de prever a hora e o local de tais eventos cataclísmicos. O projeto CREDO, iniciado em 2016 pelo Instituto de Física Nuclear da Academia Polonesa de Ciências (IFJ PAN) em Cracóvia, tenta verificar a hipótese anteriormente conhecida de que terremotos poderiam ser previstos observando mudanças na? radiação cósmica. As análises estatísticas mostraram que existe uma correlação entre os dois fenômenos, de fato, mas manifesta características que ninguém esperava.
O projeto internacional CREDO (Cosmic Ray Extremely Distributed Observatory) é um observatório virtual de raios cósmicos, aberto a todos, que coleta e processa dados não apenas de detectores científicos sofisticados, mas também de um grande número de detectores menores, entre os quais os sensores CMOS em smartphones estão liderando o caminho (para transformar um smartphone em um detector de raios cósmicos, basta instalar o aplicativo gratuito CREDO Detector). Uma das principais tarefas do CREDO é monitorar as mudanças globais no fluxo de radiação cósmica secundária que atinge a superfície do nosso planeta. Essa radiação é produzida na estratosfera da Terra de forma mais intensa dentro do chamado máximo de Regener-Pfotzer, onde partículas de radiação cósmica primária colidem com as moléculas de gás de nossa atmosfera e iniciam cascatas de partículas secundárias.
“À primeira vista, a ideia de que existe uma ligação entre terremotos e radiação cósmica, em sua forma primária chegando até nós principalmente do Sol e do espaço profundo, pode parecer estranha. No entanto, seus fundamentos físicos são totalmente racionais”, enfatiza o Dr. Piotr Homola (IFJ PAN e AstroCeNT CAMK PAN), coordenador do CREDO e primeiro autor do artigo que descreve a descoberta no Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics.
A ideia principal aqui é a observação de que as correntes parasitas no núcleo líquido do nosso planeta são responsáveis por gerar o campo magnético da Terra. Este campo desvia os caminhos das partículas carregadas da radiação cósmica primária. Assim, se grandes terremotos estivessem associados a distúrbios nos fluxos de matéria que impulsionam o dínamo da Terra, esses distúrbios alterariam o campo magnético, que por sua vez afetaria os rastros das partículas da radiação cósmica primária de uma maneira que depende da dinâmica das perturbações dentro do nosso planeta. Como resultado, os detectores terrestres devem observar algumas mudanças no número de partículas secundárias de raios cósmicos detectadas.
Os físicos do CREDO analisaram dados de intensidade de raios cósmicos de duas estações do projeto Neutron Monitor Database (coletados ao longo do último meio século) e do Observatório Pierre Auger (coletados desde 2005). A escolha dos observatórios foi determinada pelo fato de estarem localizados em ambos os lados do equador e utilizarem diferentes técnicas de detecção. As análises incluíram mudanças na atividade solar, conforme descrito no banco de dados mantido pelo Centro de Análise de Dados de Influências Solares. Informações importantes sobre a atividade sísmica da Terra foram, por sua vez, provenientes do programa U.S. Geological Survey.
As análises foram realizadas por meio de diversas técnicas estatísticas. Em cada caso, para o período estudado, surgiu uma clara correlação entre as mudanças na intensidade da radiação cósmica secundária e a magnitude somada de todos os terremotos com magnitudes maiores ou iguais a 4. É importante ressaltar que essa correlação só se torna aparente quando os dados de raios cósmicos são deslocados 15 dias para a frente em relação aos dados sísmicos. Esta é uma boa notícia, pois sugere a possibilidade de detectar os próximos terremotos com bastante antecedência.
Infelizmente, não está claro nas análises se será possível identificar os locais dos cataclismos. As correlações entre as mudanças na intensidade dos raios cósmicos e os terremotos não são aparentes nas análises específicas do local. Eles só aparecem quando a atividade sísmica é levada em conta em escala global. Este fato pode significar que nas mudanças de intensidade dos raios cósmicos se pode observar um fenômeno ao qual nosso planeta está submetido como um todo.
“No mundo científico, é aceito que se pode dizer que uma descoberta foi feita quando o nível de confiança estatística dos dados corroborantes atinge cinco sigma, ou desvios padrão. Para a correlação observada, obtivemos mais de seis sigma, o que significa uma chance de menos de um em um bilhão de que a correlação seja devida ao acaso. Temos, portanto, uma base estatística muito boa para afirmar que descobrimos um fenômeno verdadeiramente existente. A única questão é: é realmente o que esperávamos?” pergunta o Dr. Homola.
De fato, a natureza global do fenômeno observado e o avanço de 15 dias na atividade sísmica evidente na radiação cósmica não são os únicos quebra-cabeças intrigantes associados à descoberta. Uma grande surpresa é a periodicidade em grande escala da correlação – um fenômeno que ninguém esperava. As análises mostram que o máximo de correlação ocorre a cada 10-11 anos, período semelhante ao ciclo de atividade solar. Porém, não coincide em nada com a atividade máxima de nossa estrela!
Além disso, existem outras periodicidades comuns de natureza desconhecida em dados de raios cósmicos e sísmicos. Os exemplos incluem mudanças periódicas na atividade sísmica e na intensidade da radiação cósmica secundária ao longo de um ciclo correspondente ao dia estelar da Terra (igual a 24 horas menos – 236 segundos). Será então que as correlações cósmico-sísmicas são causadas por algum fator que nos chega de fora do Sistema Solar, capaz de produzir simultaneamente radiação e efeitos sísmicos? Apenas que fenômeno físico convencional poderia explicar qualitativamente as aparentes correlações?
A falta de explicações clássicas para as periodicidades observadas provoca a consideração do possível papel de outros fenômenos menos convencionais. Uma delas poderia ser a passagem da Terra por um fluxo de matéria escura modulada pelo Sol e outros corpos massivos em nosso sistema planetário. A Terra, com seu grande campo magnético, é um detector de partículas extremamente sensível, muitas vezes maior do que os detectores construídos pelo homem. Portanto, é razoável permitir a possibilidade de que ele possa responder a fenômenos que são invisíveis aos dispositivos de medição existentes.
“Independentemente da fonte das periodicidades observadas, o mais importante nesta fase da pesquisa é termos demonstrado uma ligação entre a radiação cósmica registrada na superfície de nosso planeta e sua sismicidade – e se houver algo que possamos ser certeza, é que nossa observação aponta para oportunidades de pesquisa totalmente novas e empolgantes”, conclui o Dr. Homola.
Publicado em 23/06/2023 04h34
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