Per decenni i terremoti sono stati interpretati come fenomeni quasi esclusivamente “interni”, il risultato di tensioni accumulate lentamente nelle profondità della crosta terrestre fino al cedimento improvviso delle faglie. Una dinamica confinata sotto i nostri piedi, regolata da attriti, pressioni e movimenti tettonici. Ma se una parte della storia si svolgesse molto più in alto, a centinaia di chilometri sopra le nostre teste?
È la domanda che ha guidato un gruppo di ricercatori della Università di Kyoto, Akira Mizuno, Minghui Kao e Ken Umeno, autori di un nuovo modello fisico che esplora un’ipotesi tanto cauta quanto affascinante: le perturbazioni della ionosfera (regione dell’alta atmosfera terrestre, tra 60 e 1000 km di quota) potrebbero esercitare forze elettrostatiche sulla crosta terrestre e, in condizioni particolari, contribuire all’innesco di grandi terremoti.
Solo un Ipotesi…per ora.
Gli autori della ricerca, pubblicata pochi giorni fa sull’International Journal of Plasma Environmental Science and Technology, sono chiari fin dall’inizio: non si tratta di una tecnica di previsione sismica, né della scoperta di una sorta di “interruttore cosmico” capace di scatenare i terremoti. L’obiettivo è più circoscritto e, al momento, teorico: proporre un meccanismo fisico plausibile che colleghi fenomeni di meteorologia spaziale, come l’intensa attività solare, ai processi di fratturazione già in atto nelle rocce profonde.
Come dicevamo, il punto di partenza è la ionosfera, una regione dell’alta atmosfera in cui radiazione solare e particelle energetiche generano grandi quantità di elettroni e ioni liberi. Durante eventi come brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale, la densità elettronica può aumentare sensibilmente, alterando la distribuzione delle cariche elettriche su scala planetaria. Secondo il modello proposto, queste variazioni non resterebbero confinate al cielo.
Sole, Cielo e Terra in un’Unica Interazione.
All’interno della crosta terrestre, spiegano i ricercatori, esistono zone fortemente fratturate e permeate da fluidi ad alta temperatura e pressione, talvolta prossimi allo stato supercritico. L’acqua, arricchita di ioni disciolti, renderebbe queste regioni elettricamente attive. Dal punto di vista fisico, tali zone si comporterebbero come veri e propri condensatori naturali, capaci di accumulare e ridistribuire carica.
La crosta, la superficie terrestre e la ionosfera inferiore verrebbero così a costituire un sistema accoppiato capacitivamente: una sorta di circuito elettrostatico su vasta scala.
Quando l’attività solare intensifica la densità elettronica nella ionosfera, può formarsi uno strato di carica negativa nella sua parte inferiore. Attraverso l’accoppiamento capacitivo, questa “carica spaziale” indurrebbe campi elettrici all’interno dei vuoti microscopici presenti nelle rocce fratturate.
Piccola Carica, Grande Sconvolgimento.
Su scale nanometriche, tali campi potrebbero tradursi in pressioni elettrostatiche sorprendenti.
Le stime quantitative riportate nello studio suggeriscono che aumenti del contenuto totale di elettroni (dell’ordine di 10–90 unità TEC) potrebbero generare pressioni interne di diversi megapascal.
Valori tutt’altro che trascurabili: sono comparabili agli stress gravitazionali e mareali che, secondo la geofisica classica, possono già influenzare la stabilità delle faglie. In altre parole, in una crosta già prossima al punto di rottura, anche una spinta aggiuntiva, relativamente piccola, potrebbe fare la differenza.
Vecchie Esperienze, Nuovi Punti di Vista.
Le anomalie ionosferiche non sono comunque una novità. Da anni, prima di alcuni grandi terremoti, vengono osservati fenomeni come aumento della densità elettronica, abbassamento dell’altitudine ionosferica e rallentamenti nella propagazione di disturbi su media scala. Tradizionalmente, queste alterazioni sono state interpretate come effetti “dal basso verso l’alto”: segnali cioè, prodotti dallo stress crostale che si propagano nell’atmosfera superiore.
Il nuovo modello introduce invece una visione bidirezionale. Non solo la crosta può influenzare la ionosfera, ma anche il contrario. Le perturbazioni ionosferiche potrebbero agire come fattori di feedback, amplificando o facilitando processi di fratturazione già in corso.
Prudenza tra Casualità e Determinismo.
Non si parla quindi di causa unica, bensì di concausa: un elemento che interviene quando il sistema è già critico.
Per sostenere la plausibilità del meccanismo, i ricercatori hanno esaminato alcuni grandi eventi sismici recenti in Giappone, tra cui il terremoto della Penisola di Noto del 2024. In quei casi, periodi di intensa attività solare si sono verificati poco prima dei terremoti.
Gli autori insistono però su un punto fondamentale: la coincidenza temporale non dimostra un rapporto di causa-effetto. È soltanto coerente con lo scenario ipotizzato.
La prudenza è d’obbligo, soprattutto in un campo come la sismologia, dove correlazioni apparenti possono facilmente trarre in inganno.
Ciò che rende il lavoro interessante non è tanto la promessa di “prevedere” i terremoti, quanto l’ampliamento del quadro concettuale. Il modello integra fisica del plasma, scienze atmosferiche ed elettrostatica con la geofisica tradizionale, suggerendo che il sistema Terra non possa essere diviso in compartimenti stagni. Litosfera, atmosfera e spazio circumterrestre formano un insieme interconnesso, dove processi distanti possono dialogare tra loro.
Unire le Conoscenze per una Migliore Comprensione.
In questa prospettiva, anche il monitoraggio ionosferico acquista un nuovo valore. Tecniche come la tomografia ad alta risoluzione basata su reti GNSS, combinate con dati di meteorologia spaziale, potrebbero aiutare a identificare le condizioni in cui le perturbazioni elettriche diventano più intense. Non per lanciare allarmi immediati, ma per comprendere meglio i fattori che preparano il terreno a un evento sismico.
La ricerca futura dovrà verificare sperimentalmente molti aspetti del modello: misurare i campi elettrici reali nelle zone fratturate, quantificare l’effettiva pressione elettrostatica e distinguere le coincidenze statistiche dai legami causali. Solo un considerevole lavoro interdisciplinare potrà chiarire quanto questo “accoppiamento” ionosfera-crosta incida davvero sulla dinamica delle faglie.
Se l’ipotesi troverà conferma, la nostra immagine dei terremoti cambierà in modo sottile ma significativo. Non più soltanto fenomeni che nascono nelle profondità della Terra, ma processi inseriti in una rete di interazioni che collega il sottosuolo allo spazio.
Un promemoria elegante (e a dire il vero, anche “vertiginoso”) che, quando parliamo del nostro pianeta, ci rammenta quanto il “dentro” e il “fuori” sono molto meno separati di quanto siamo abituati a pensare.
by O. D. B.
Fonti:
