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Genesi Elettro-Sismica
Electro-Seismic Genesis
A study of Daniele Cataldi and Gabriele Cataldi
In questa pagina, verranno trattate, in modo scientifico, le nuove teorie in grado di spiegare scientificamente la correlazione esistente tra attività solare ed eventi sismici (di un certo grado).
Prima di cominciare a descrivere le ipotesi di genesi sismica, associate al campo elettromagnetico, bisognerà considerare alcune definizioni della fisica già perfettamente conosciute e sperimentate, che secondo i nostri studi (e secondo molti ricercatori scientifici internazionali) sono chiamate in causa nella formazione dei segnali pre-sismici elettromagnetici, che è possibile rilevare prima che si verifichi una scossa tellurica.
Prima di cominciare a descrivere le ipotesi di genesi sismica, associate al campo elettromagnetico, bisognerà considerare alcune definizioni della fisica già perfettamente conosciute e sperimentate, che secondo i nostri studi (e secondo molti ricercatori scientifici internazionali) sono chiamate in causa nella formazione dei segnali pre-sismici elettromagnetici, che è possibile rilevare prima che si verifichi una scossa tellurica.
La Forza di Lorentz
In fisica, la forza di Lorentz, il cui nome è dovuto al fisico olandese Hendrik Lorentz, è la forza che si sviluppa tra un oggetto elettricamente carico ed il campo elettromagnetico.
Si tratta della forza subita da una carica che si muove in un campo magnetico e/o un campo elettrico. Il contributo del campo elettrico è direttamente proporzionale al valore della carica dell'oggetto ed ha la stessa direzione del campo, mentre il contributo del campo magnetico è proporzionale al valore della velocità dell'oggetto ed è perpendicolare alla direzione del moto. Pertanto, il campo magnetico non compie lavoro, ha effetto solamente sulla direzione del moto ed il suo contributo non si manifesta se l'oggetto è fermo.
Alcuni autori con il termine "forza di Lorentz" indicano la forza associata al solo campo magnetico, e la forza risultante di entrambi i contributi è detta talvolta "forma generale della forza di Lorentz".
Si tratta della forza subita da una carica che si muove in un campo magnetico e/o un campo elettrico. Il contributo del campo elettrico è direttamente proporzionale al valore della carica dell'oggetto ed ha la stessa direzione del campo, mentre il contributo del campo magnetico è proporzionale al valore della velocità dell'oggetto ed è perpendicolare alla direzione del moto. Pertanto, il campo magnetico non compie lavoro, ha effetto solamente sulla direzione del moto ed il suo contributo non si manifesta se l'oggetto è fermo.
Alcuni autori con il termine "forza di Lorentz" indicano la forza associata al solo campo magnetico, e la forza risultante di entrambi i contributi è detta talvolta "forma generale della forza di Lorentz".
Piezoelettricità
La piezoelettricità (la parola deriva dal greco πιέζειν, premere, comprimere) è la proprietà di alcuni cristalli di generare una differenza di potenziale quando sono soggetti ad una deformazione meccanica. Tale effetto è reversibile e si verifica su scale dell'ordine dei nanometri.
Il funzionamento di un cristallo piezoelettrico è abbastanza semplice: quando viene applicata una pressione (o decompressione) esterna, si posizionano, sulle facce opposte, cariche di segno opposto. Il cristallo, così, si comporta come un condensatore al quale è stata applicata una differenza di potenziale. Se le due facce vengono collegate tramite un circuito esterno, viene quindi generata una corrente elettrica detta corrente piezoelettrica. Al contrario, quando si applica una differenza di potenziale al cristallo, esso si espande o si contrae.
Dal punto di vista della struttura cristallina, i materiali piezoelettrici hanno normalmente varie configurazioni geometriche equivalenti dal punto di vista dell'energia, cioè della stabilità del sistema, ma orientate diversamente. Ad esempio il titanato di bario (BaTiO3) ha una cella di forma romboidale che può allungarsi lungo uno qualsiasi dei tre assi principali. Per fargli acquisire proprietà piezoelettriche il materiale viene riscaldato e immerso in un campo elettrico in modo da farlo polarizzare e raffreddare. Alla fine del processo il materiale ha tutte le celle deformate nella stessa direzione; è importante notare che solo lungo questa direzione si hanno proprietà piezoelettriche. Al contrario, quando si applica una differenza di potenziale al cristallo, esso si espande o si contrae lungo un asse determinato provocando una vibrazione anche violenta. L’espansione volumetrica è facilmente pilotabile ed è strettamente dipendente dalla stimolazione elettrica.
La caratteristica di produrre una differenza di potenziale in seguito alla compressione ha diverse applicazioni industriali. La più comune riguarda i normali accendigas da cucina, dove un cristallo sottoposto manualmente a pressione tramite un tasto fa scoccare una scintilla senza bisogno di pile di alimentazione. L'invenzione dell'accendigas piezoelettrico da cucina (Flint) risale al 1968 per opera di un ingegnoso friulano, Lisio Plozner, fondatore della Bpt (Brevetti Plozner Trento), azienda attiva ancor oggi nella ricerca di prodotti e soluzioni per il miglioramento del comfort abitativo.
I materiali piezoelettrici vengono inoltre impiegati nella costruzione degli elementi elastici, organi fondamentali di alcuni strumenti atti alla misurazione delle vibrazioni meccaniche, detti strumenti sismici. Le vibrazioni meccaniche producono uno spostamento, velocità ed accelerazione di un ulteriore dispositivo massivo, detto massa sismica. La massa sismica è rigidamente collegata all'elemento elastico. Uno strumento di questo tipo largamente impiegato è l'accelerometro al quarzo piezoelettrico: si tratta in sostanza di un trasduttore che dà come grandezza in uscita una tensione elettrica proporzionale alla deformazione subita dall'elemento elastico, a sua volta proporzionale all'accelerazione dalla massa sismica.
Un'applicazione analoga trova spazio in ambito musicale, dove si utilizzano i cosiddetti pick-up piezoelettrici, dispositivi in grado di rilevare le variazioni di pressione esercitate da una corda in vibrazione di uno strumento musicale generando un segnale elettrico che poi viene amplificato.
Altri strumenti in cui tali materiali vengono usati sono i microfoni, il più noto dei quali è il microfono al quarzo, il cui funzionamento si basa sul rilevamento delle onde sonore che sono determinate dal susseguirsi di zone di compressione e rarefazione del mezzo in cui si propagano; tali onde di pressione, captate dal microfono, determinano una variazione di potenziale proporzionale alla variazione della capacità (in effetti la piastrina di quarzo può essere paragonata appunto ad un capacitore, a causa della separazione delle cariche elettriche localizzate in zone prossime alle superfici inferiore e superiore). Tale variazione di tensione è poi filtrata e amplificata mediante una catena di misura; eventualmente sul segnale così purificato viene effettuato un campionamento per trasmetterlo dal dominio fisico a quello digitale. Questa applicazione si trova nei microfoni dei telefoni.
In maniera opposta ai microfoni, i materiali piezoelettrici trovano applicazione come altoparlante (nelle vecchie radio "a cristallo" erano frequenti gli auricolari piezoelettrici), funzionando in maniera opposta, le cui onde sonore vengono generate a seconda della differenza di potenziale ivi applicata.
Un altro tipico materiale piezoelettrico, è la galena, usata come rilevatore nelle radio a galena (in seguito rimpiazzate dai diodi al germanio), che funzionavano senza bisogno di batterie o generatori di forza elettromotrice.
Materiali con proprietà piezoelettriche vengono inoltre utilizzati in alcuni rivelatori di pressione e per realizzare oscillatori al quarzo, tuttavia la relazione tra compressione e tensione è generalmente molto variabile e richiede una taratura per ogni dispositivo.
Altri strumenti in cui i materiali piezoelettrici vengono usati sono gli orologi; ancora una volta il materiale più usato è il quarzo: sono molto diffusi gli orologi al quarzo piezoelettrico, strumenti in cui la compressione periodica del materiale determina una variazione altrettanto periodica della tensione. Il periodo o la frequenza del segnale in uscita opportunamente trattato, viene usato come unità base per contare il tempo; il segnale elettrico, a dire il vero, viene inviato ad una successione di circuiti detti divisori di frequenza, così da poter scegliere un segnale di tensione alla voluta frequenza (in effetti il segnale all'uscita del sistema lamina di quarzo ha una frequenza elevata, normalmente per gli orologi è pari a 32768 cicli al secondo; per tale motivo vengono usati i circuiti divisori di frequenza che, se posti in serie, sono in grado di ridurre la frequenza). Il segnale elettrico cosi ridotto viene infine inviato ad un contatore elettronico, attraverso il quale è possibile, se il comando è esterno, misurare l'intervallo di tempo intercorso tra due eventi oppure, se si basa sul conteggio del numero dei picchi di tensione, è in grado di determinare il numero degli eventi in un certo periodo di tempo fissato.
L'effetto piezoelettrico viene inoltre utilizzato per azionare il moto degli utensili nelle lavorazioni meccaniche ad ultrasuoni e, recentemente, negli iniettori diretti dei motori a scoppio e nelle testine delle stampanti Epson in cui tanti piccoli ugelli allineati, spruzzano l'inchiostro compresso dalla spinta della propria pompa piezo.
Il funzionamento di un cristallo piezoelettrico è abbastanza semplice: quando viene applicata una pressione (o decompressione) esterna, si posizionano, sulle facce opposte, cariche di segno opposto. Il cristallo, così, si comporta come un condensatore al quale è stata applicata una differenza di potenziale. Se le due facce vengono collegate tramite un circuito esterno, viene quindi generata una corrente elettrica detta corrente piezoelettrica. Al contrario, quando si applica una differenza di potenziale al cristallo, esso si espande o si contrae.
Dal punto di vista della struttura cristallina, i materiali piezoelettrici hanno normalmente varie configurazioni geometriche equivalenti dal punto di vista dell'energia, cioè della stabilità del sistema, ma orientate diversamente. Ad esempio il titanato di bario (BaTiO3) ha una cella di forma romboidale che può allungarsi lungo uno qualsiasi dei tre assi principali. Per fargli acquisire proprietà piezoelettriche il materiale viene riscaldato e immerso in un campo elettrico in modo da farlo polarizzare e raffreddare. Alla fine del processo il materiale ha tutte le celle deformate nella stessa direzione; è importante notare che solo lungo questa direzione si hanno proprietà piezoelettriche. Al contrario, quando si applica una differenza di potenziale al cristallo, esso si espande o si contrae lungo un asse determinato provocando una vibrazione anche violenta. L’espansione volumetrica è facilmente pilotabile ed è strettamente dipendente dalla stimolazione elettrica.
La caratteristica di produrre una differenza di potenziale in seguito alla compressione ha diverse applicazioni industriali. La più comune riguarda i normali accendigas da cucina, dove un cristallo sottoposto manualmente a pressione tramite un tasto fa scoccare una scintilla senza bisogno di pile di alimentazione. L'invenzione dell'accendigas piezoelettrico da cucina (Flint) risale al 1968 per opera di un ingegnoso friulano, Lisio Plozner, fondatore della Bpt (Brevetti Plozner Trento), azienda attiva ancor oggi nella ricerca di prodotti e soluzioni per il miglioramento del comfort abitativo.
I materiali piezoelettrici vengono inoltre impiegati nella costruzione degli elementi elastici, organi fondamentali di alcuni strumenti atti alla misurazione delle vibrazioni meccaniche, detti strumenti sismici. Le vibrazioni meccaniche producono uno spostamento, velocità ed accelerazione di un ulteriore dispositivo massivo, detto massa sismica. La massa sismica è rigidamente collegata all'elemento elastico. Uno strumento di questo tipo largamente impiegato è l'accelerometro al quarzo piezoelettrico: si tratta in sostanza di un trasduttore che dà come grandezza in uscita una tensione elettrica proporzionale alla deformazione subita dall'elemento elastico, a sua volta proporzionale all'accelerazione dalla massa sismica.
Un'applicazione analoga trova spazio in ambito musicale, dove si utilizzano i cosiddetti pick-up piezoelettrici, dispositivi in grado di rilevare le variazioni di pressione esercitate da una corda in vibrazione di uno strumento musicale generando un segnale elettrico che poi viene amplificato.
Altri strumenti in cui tali materiali vengono usati sono i microfoni, il più noto dei quali è il microfono al quarzo, il cui funzionamento si basa sul rilevamento delle onde sonore che sono determinate dal susseguirsi di zone di compressione e rarefazione del mezzo in cui si propagano; tali onde di pressione, captate dal microfono, determinano una variazione di potenziale proporzionale alla variazione della capacità (in effetti la piastrina di quarzo può essere paragonata appunto ad un capacitore, a causa della separazione delle cariche elettriche localizzate in zone prossime alle superfici inferiore e superiore). Tale variazione di tensione è poi filtrata e amplificata mediante una catena di misura; eventualmente sul segnale così purificato viene effettuato un campionamento per trasmetterlo dal dominio fisico a quello digitale. Questa applicazione si trova nei microfoni dei telefoni.
In maniera opposta ai microfoni, i materiali piezoelettrici trovano applicazione come altoparlante (nelle vecchie radio "a cristallo" erano frequenti gli auricolari piezoelettrici), funzionando in maniera opposta, le cui onde sonore vengono generate a seconda della differenza di potenziale ivi applicata.
Un altro tipico materiale piezoelettrico, è la galena, usata come rilevatore nelle radio a galena (in seguito rimpiazzate dai diodi al germanio), che funzionavano senza bisogno di batterie o generatori di forza elettromotrice.
Materiali con proprietà piezoelettriche vengono inoltre utilizzati in alcuni rivelatori di pressione e per realizzare oscillatori al quarzo, tuttavia la relazione tra compressione e tensione è generalmente molto variabile e richiede una taratura per ogni dispositivo.
Altri strumenti in cui i materiali piezoelettrici vengono usati sono gli orologi; ancora una volta il materiale più usato è il quarzo: sono molto diffusi gli orologi al quarzo piezoelettrico, strumenti in cui la compressione periodica del materiale determina una variazione altrettanto periodica della tensione. Il periodo o la frequenza del segnale in uscita opportunamente trattato, viene usato come unità base per contare il tempo; il segnale elettrico, a dire il vero, viene inviato ad una successione di circuiti detti divisori di frequenza, così da poter scegliere un segnale di tensione alla voluta frequenza (in effetti il segnale all'uscita del sistema lamina di quarzo ha una frequenza elevata, normalmente per gli orologi è pari a 32768 cicli al secondo; per tale motivo vengono usati i circuiti divisori di frequenza che, se posti in serie, sono in grado di ridurre la frequenza). Il segnale elettrico cosi ridotto viene infine inviato ad un contatore elettronico, attraverso il quale è possibile, se il comando è esterno, misurare l'intervallo di tempo intercorso tra due eventi oppure, se si basa sul conteggio del numero dei picchi di tensione, è in grado di determinare il numero degli eventi in un certo periodo di tempo fissato.
L'effetto piezoelettrico viene inoltre utilizzato per azionare il moto degli utensili nelle lavorazioni meccaniche ad ultrasuoni e, recentemente, negli iniettori diretti dei motori a scoppio e nelle testine delle stampanti Epson in cui tanti piccoli ugelli allineati, spruzzano l'inchiostro compresso dalla spinta della propria pompa piezo.
Applicazioni in campo medico
Sonde Ecografiche - I cristalli piezoelettrici vengono usati come attuatori e sensori in fase combinata. In effetti le sonde ecografiche funzionano come dei piccoli sonar producendo l'ultrasuono e attraverso sensori trasformano l'eco di ritorno in immagini.
Litotritori - La vibrazione contemporanea di centinaia di elementi piezoceramici disposti su una superficie concava, o su layer concentrici, genera un’onda d’urto di potenza dipendente dalla curvatura della superficie e dal numero di elementi impiegati.
Grazie all’estrema modularità dell’impulso ottenibile, alcuni litotritori piezoelettrici possono anche variare la dimensione focale permettendo di selezionare volumi efficaci più adatti alla patologia in trattamento. Disponendo layer piezoelettrici concentrici vengono raggiunte densità di energia di oltre 1,6 mj/mm2 e valori assai superiori nei litotritori piezoelettrici dedicati all’urologia. I cristalli di nuova generazione assicurano una longevità del generatore che supera di norma i 6.000.000 di colpi senza decrescere di potenza o richiedere l’utilizzo di materiale consumabile.
La versatilità della distribuzione dei cristalli ha permesso inoltre di ottenere volumi focali non solo di dimensioni differenti, ma anche con morfologie dedicate:
Piezochirurgia - Piezosurgery è la nuova applicazione in campo medico che permette di sfruttare le onde ultrasoniche generate tramite un apparecchio piezoelettrico per la chirurgia ossea. Degli speciali inserti permettono di sezionare o tagliare il tessuto osseo preservando al massimo i tessuti molli di cui sono costituite alcune parti nobili quali i nervi, le arterie o le membrane. Questa tecnologia si sta diffondendo molto nel settore dentale grazie alla possibilità di intervenire in zone delicate con la minima invasività chirurgica, soprattutto in implantologia.
Litotritori - La vibrazione contemporanea di centinaia di elementi piezoceramici disposti su una superficie concava, o su layer concentrici, genera un’onda d’urto di potenza dipendente dalla curvatura della superficie e dal numero di elementi impiegati.
Grazie all’estrema modularità dell’impulso ottenibile, alcuni litotritori piezoelettrici possono anche variare la dimensione focale permettendo di selezionare volumi efficaci più adatti alla patologia in trattamento. Disponendo layer piezoelettrici concentrici vengono raggiunte densità di energia di oltre 1,6 mj/mm2 e valori assai superiori nei litotritori piezoelettrici dedicati all’urologia. I cristalli di nuova generazione assicurano una longevità del generatore che supera di norma i 6.000.000 di colpi senza decrescere di potenza o richiedere l’utilizzo di materiale consumabile.
La versatilità della distribuzione dei cristalli ha permesso inoltre di ottenere volumi focali non solo di dimensioni differenti, ma anche con morfologie dedicate:
- Onde focalizzate a volume ellissoidale (trattamenti ESWT – ESWL – TPST).
- Onde focalizzaste a volume lineare (trattamenti ESWT – medicina Estetica).
- Onde de focalizzate/planare (trattamenti ESWT - Ulcere cutanee).
Piezochirurgia - Piezosurgery è la nuova applicazione in campo medico che permette di sfruttare le onde ultrasoniche generate tramite un apparecchio piezoelettrico per la chirurgia ossea. Degli speciali inserti permettono di sezionare o tagliare il tessuto osseo preservando al massimo i tessuti molli di cui sono costituite alcune parti nobili quali i nervi, le arterie o le membrane. Questa tecnologia si sta diffondendo molto nel settore dentale grazie alla possibilità di intervenire in zone delicate con la minima invasività chirurgica, soprattutto in implantologia.
conducibilit_delle_rocce_-_classificazione_-_2010.pdf | |
File Size: | 669 kb |
File Type: |
In alto: Università degli Studi - Roma Tre - Laboratorio di Fisica Terrestre e dell’Ambiente Proprietà elettriche di suoli e rocce - Conducibilità - Anno Accademico 2009/2010 Docente: Elena Pettinelli - Documento scientifico che argomenta in maniera esaustiva la conduttività delle rocce.
electrical_conductivity_of_continental_lithospheric_mantle_from.pdf | |
File Size: | 2284 kb |
File Type: |
In alto: Electrical conductivity of continental lithospheric mantle from integrated geophysical and petrological modeling: Application to the Kaapvaal Craton and Rehoboth Terrane, southern Africa
Alcuni potrebbero obiettare che non tutte le rocce posseggono una conduttività elettrica sufficiente a permettere fenomeni di piezoelettricità sufficienti da determinare un innesco di genesi elettrosismica. Chi dice questo non conosce i dati rintracciabili in letteratura scientifica e quindi parla a proprio nome e non a nome della comunità scientifica internazionale. Gli studi dimostrano come tutte le rocce posseggono la capacità di trasportare ioni elettrici all'interno del loro reticolo cristallino (anche una semplice zolletta di zucchero). Se consideriamo l'energia impiegata in un contesto di pressione tettonica comprendiamo come la grandezza delle forse di cui stiamo parlando superano abbondantemente la soglia per permettere tale meccanismo.
A tal proposito leggere il seguente articolo scientifico (scaricabile e consultabile più avanti):
Gerald DUMA, Istituto centrale per la meteorologia e geodinamica, dipartimento di Geofisica, gerald.duma@zamg.ac.at, Hohe Warte 38, A-1190 Vienna, Austria Tel 0043-1-36026-2503, Fax 0043-1-368 66 21
Va inoltre ricordato che la presenza di acqua all'interno delle rocce anche ad elevate profondità, o l'aumento della temperatura stessa delle rocce (che aumenta man mano che si scende nel in profondità) incrementa notevolmente la conduttività elettrica delle stesse.
Su questi dati, non è possibile nutrire dubbi, proprio perché si tratta di fenomeni fisici ben conosciuti e di grandezze implicate che risultano enormi e sufficienti per determinare i fenomeni di cui parliamo.
A tal proposito leggere il seguente articolo scientifico (scaricabile e consultabile più avanti):
Gerald DUMA, Istituto centrale per la meteorologia e geodinamica, dipartimento di Geofisica, gerald.duma@zamg.ac.at, Hohe Warte 38, A-1190 Vienna, Austria Tel 0043-1-36026-2503, Fax 0043-1-368 66 21
Va inoltre ricordato che la presenza di acqua all'interno delle rocce anche ad elevate profondità, o l'aumento della temperatura stessa delle rocce (che aumenta man mano che si scende nel in profondità) incrementa notevolmente la conduttività elettrica delle stesse.
Su questi dati, non è possibile nutrire dubbi, proprio perché si tratta di fenomeni fisici ben conosciuti e di grandezze implicate che risultano enormi e sufficienti per determinare i fenomeni di cui parliamo.
La materia sottoposta a stress meccanico, emette emissioni luminose derivate dallo spostamento di cariche elettriche presenti nella materia stessa, alcuni esempi su materiali impensabili possono essere osservati quì: Quì - Quì - Quì. Questo fa comprendere come quasi ogni materiale è capace di generare emissioni luminose per mezzo del passaggio di cariche elettriche utilizzando a volte anche forze molto piccole. La credenza popolare, che vi siano materiali che non conducono ioni elettrici nel proprio reticolo atomico, se sottoposti a particolare stress meccanico, è una convinzione del tutto sbagliata e non rispecchia ciò che invece la scienza moderna osserva.
Tettonica delle Placche
La tettonica delle placche (dal greco τέκτων, tektōn che significa "costruttore") è il modello sulla dinamica della Terra, su cui concorda la maggior parte degli scienziati che si occupano di scienze della Terra.
Questa teoria è in grado di spiegare, in maniera integrata e con conclusioni interdisciplinari, i fenomeni che interessano la crosta terrestre quali: attività sismica, orogenesi, la disposizione areale dei vulcani, le variazioni di chimismo delle rocce magmatiche, la formazione di strutture come le fosse oceaniche e gli archi insulari, la distribuzione geografica delle faune e flore fossili durante le ere geologiche e di come le zone interessate da attività vulcanica e quelle di attività sismica siano concentrate su determinate zone.
Questo modello ha parzialmente inglobato la precedente teoria della deriva dei continenti, enunciata inizialmente da Alfred Wegener, e sviluppatasi – con accesi dibattiti e scontri nella comunità scientifica – durante la prima metà del XX secolo e gradualmente universalmente accettata a seguito della scoperta, durante gli anni sessanta, dell'espansione dei fondali oceanici.
Questa teoria è in grado di spiegare, in maniera integrata e con conclusioni interdisciplinari, i fenomeni che interessano la crosta terrestre quali: attività sismica, orogenesi, la disposizione areale dei vulcani, le variazioni di chimismo delle rocce magmatiche, la formazione di strutture come le fosse oceaniche e gli archi insulari, la distribuzione geografica delle faune e flore fossili durante le ere geologiche e di come le zone interessate da attività vulcanica e quelle di attività sismica siano concentrate su determinate zone.
Questo modello ha parzialmente inglobato la precedente teoria della deriva dei continenti, enunciata inizialmente da Alfred Wegener, e sviluppatasi – con accesi dibattiti e scontri nella comunità scientifica – durante la prima metà del XX secolo e gradualmente universalmente accettata a seguito della scoperta, durante gli anni sessanta, dell'espansione dei fondali oceanici.
Comprendere il movimento ed il comportamento degli strati esterni della terra è un processo lungo e accurato. (Math/Science Nucleus © 1990, 2001).
La teoria della Tettonica a Placche venne elaborata nel 1960, secondo tale modello, la costra terrestre e il mantello superiore sono suddivisi in aree chiamate "Litosfere", queste sono composte da solida roccia e di dimensioni più o meno grandi, ciascuna di queste composte da due porzioni oceaniche e continentali. Alcune di queste placche sono più piccole e tra queste se ne contano più o meno una dozzina.
In media una placca ha uno spessore di circa 80 chilometri e sono tutte in movimento, seppur molto lentamente (centimetri o decine di centimetri all'anno), scorrendo lungo il mantello sottostante chiamato Astenosfera che contiene una percentuale di magma (roccia fusa).
Molte prove scientifiche hanno dimostrato come le placche si muovono, anche se non è ancora perfettamente chiaro come queste riescono a farlo. Tuttavia, si sa che sia la gravità che il fenomeno della convezione sono in grado di spingere e muoverle.
La teoria della Tettonica a Placche venne elaborata nel 1960, secondo tale modello, la costra terrestre e il mantello superiore sono suddivisi in aree chiamate "Litosfere", queste sono composte da solida roccia e di dimensioni più o meno grandi, ciascuna di queste composte da due porzioni oceaniche e continentali. Alcune di queste placche sono più piccole e tra queste se ne contano più o meno una dozzina.
In media una placca ha uno spessore di circa 80 chilometri e sono tutte in movimento, seppur molto lentamente (centimetri o decine di centimetri all'anno), scorrendo lungo il mantello sottostante chiamato Astenosfera che contiene una percentuale di magma (roccia fusa).
Molte prove scientifiche hanno dimostrato come le placche si muovono, anche se non è ancora perfettamente chiaro come queste riescono a farlo. Tuttavia, si sa che sia la gravità che il fenomeno della convezione sono in grado di spingere e muoverle.
Le placche muovendosi si scontrato ed interagiscono tra loro lungo i loro bordi. ci sono tre movimenti differenti alla base di tale interazione:
La presenza di vulcani e di terremoti riescono a farci comprendere dove si trovano i confini di una determinata placca tettonica. Per quanto riguarda i vulcani, questi danno indicazione della presenza di spostamenti "divergenti e convergenti (dove il magma viene formato in grande quantità). I terremoti, invece, si presentano lungo tutti e tre i tipi di perimetri in movimento.
Tra due placche, vi sono zone sempre in movimento, mentre altre che accumulano lo stress meccanico in maniera costante. Quando la forza di accumulo viene superata, i bordi delle placche si muovono rapidamente, dando vita ai sismi.
Lo scienziato tedesco Alfred Wegen nel 1912, chiamò questo fenomeno "Deriva dei Continenti", riferendosi al movimento apparente dei continenti, tuttavia tale definizione è oggi solamente un termine storico. Oggi sappiamo, infatti, che a muoversi non sono i continenti, ma le placche. Tra queste, le più importanti sono quella Sud Americana e quella Africana che una volta erano legate assieme formando una sola placca oggi completamente separata.
Tra due placche, vi sono zone sempre in movimento, mentre altre che accumulano lo stress meccanico in maniera costante. Quando la forza di accumulo viene superata, i bordi delle placche si muovono rapidamente, dando vita ai sismi.
Lo scienziato tedesco Alfred Wegen nel 1912, chiamò questo fenomeno "Deriva dei Continenti", riferendosi al movimento apparente dei continenti, tuttavia tale definizione è oggi solamente un termine storico. Oggi sappiamo, infatti, che a muoversi non sono i continenti, ma le placche. Tra queste, le più importanti sono quella Sud Americana e quella Africana che una volta erano legate assieme formando una sola placca oggi completamente separata.
Come accennato precedentemente, i bordi delle placche sono contrassegnati dalla presenza di numerosi vulcani e terremoti. La maggioranza di questi si presentano lungo le placche divergenti che scorrono da nord a sud attraverso l'Oceano. Al margine di ogni placca divergente si forma una catena montuosa sottomorina chiamata Mid-Atlantic Ridge; il centro di questa area montuosa viene denominato Mid-Rift Zone. Tale zona è caratterizzata dalla maggioranza di sismi mondiali e dalla massiccia presenza di vulcani.
plate_tectonic_cycle_-_earths_moving_force.pdf | |
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Teoria sulla genesi elettro-sismica
Per effetto di tali fenomeni fisici, si può teoricamente azzardare un'ipotesi di genesi elettro-sismica: le placche tettoniche, sottoposte a continue pressioni (estremamente elevate) generano inevitabilmente un fenomeno di piezoelettricità. Da un punto di vista fisico, la pressione innalzerebbe la carica elettrica (elettroni) delle placche (da diversi punti geografici dove è presente un elevato stress meccanico), le quali si carichebbero elettricamente. Le pulsazioni geomagnetiche, generate dal Sole per mezzo delle esplosioni coronale, e la successiva emissione di CME, sono in grado di determinare il movimento delle placche tettoniche per effetto della Forza di Lorentz, che si esprimerebbe su larga scala.
La placca, carica elettricamente, sarebbe quindi soggetta a un "movimento" (determinato dal campo magnetico - pulsazioni geomagnetiche). Teoricamente questo sarebbe possibile? In effetti, il monitoraggio continuo delle onde estremamente lunghe (ELF) mostra i fenomeni di piezoelettricità, innescati dallo stress tettonico, poco prima che il sisma avvenga (segnali elettromagnetici perisismici). Un enorme aumento del campo geomagnetico naturale può indurre mutamente nella stabilità della tettonica, tanto da innescare sismi. Se questo può essere teoricamente possibile, allora gli sforzi successivi di questo tipo di ricerca debbono essere utilizzati per cercare di verificare tale ipotesi, che almeno teoricamente sembrerebbe responsabile della genesi sismica mondiale.
Dal canto loro le enormi variazioni geomagnetiche determinano fenomeni in grado di sviluppare enormi flussi di corrente elettrica, tale corrente viene generata ovunque andando ad sommarsi proprio all'effetto della pressione tettonica (scaturita in prossimità delle zone con maggior stress meccanico), accumulando ulteriore carica elettrica e sollecitando, ancor di più, il fenomeno di Lorentz.
La placca, carica elettricamente, sarebbe quindi soggetta a un "movimento" (determinato dal campo magnetico - pulsazioni geomagnetiche). Teoricamente questo sarebbe possibile? In effetti, il monitoraggio continuo delle onde estremamente lunghe (ELF) mostra i fenomeni di piezoelettricità, innescati dallo stress tettonico, poco prima che il sisma avvenga (segnali elettromagnetici perisismici). Un enorme aumento del campo geomagnetico naturale può indurre mutamente nella stabilità della tettonica, tanto da innescare sismi. Se questo può essere teoricamente possibile, allora gli sforzi successivi di questo tipo di ricerca debbono essere utilizzati per cercare di verificare tale ipotesi, che almeno teoricamente sembrerebbe responsabile della genesi sismica mondiale.
Dal canto loro le enormi variazioni geomagnetiche determinano fenomeni in grado di sviluppare enormi flussi di corrente elettrica, tale corrente viene generata ovunque andando ad sommarsi proprio all'effetto della pressione tettonica (scaturita in prossimità delle zone con maggior stress meccanico), accumulando ulteriore carica elettrica e sollecitando, ancor di più, il fenomeno di Lorentz.
Schema della genesi sismica.sviluppata dal nostro gruppo di studio, e spiegabile per mezzo dell'attivazione della Forza di Lorentz, per via della variazione elettromagnetica determinata dalle pulsazioni geomagnetiche, per effetto dei CME.
Reconstruction of the origin of an earthquake developed by our study group, and explained through activation of the Lorentz force, due to the change in electromagnetic pulse determined by the geomagnetic effect of CME.
earthquake_activity_controlled_by_the_regular_induced_telluric_currents.pdf | |
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Sopra: Gerald DUMA, Istituto centrale per la meteorologia e geodinamica, dipartimento di Geofisica, gerald.duma@zamg.ac.at, Hohe Warte 38, A-1190 Vienna, Austria Tel 0043-1-36026-2503, Fax 0043-1-368 66 21.
Riferimenti:
Chapman, S., Bartels, J., 1940, Geomagnetism. Oxford Univ. Press (Clarendon), London and New York. Duma, G., 1996, Seismicity and the Earth’s magnetic field a clear relation demonstrated for several seismic regions, XXV General Assembly of the European Seismological Commission ESC, Reykjavik, Island, 1996, Icelandic Meteorological Office (Abstracts). Duma, G., Vilardo G., 1998, Seismicity cycles in the Mt.Vesuvius area and their relation to solar flux and the variations of the Earth’s magnetic field, Phys. Chem. Earth, Vol.23, No. 9-10, pp.927-931, 1998, Elsevier Science Ltd., UK. Duma, G., Ruzhin Y., Diurnal changes of earthquake activity and geomagnetic Sq-variations, XXVII General Assembly of the European Geophysical Society EGS, Nice, France, 20-27 April 2002, Session NH10 (Abstracts); Natural Hazard and Earth System Science (2003) 3:171-177, European Geosciences Union Matsushita S., 1968, Solar quiet and lunar daily variation fields, in: Physics of Geomagnetic Phenomena, Vol.1, International Geophysics Series, Royal Belgian Meteorological Institute, Uccle, Belgium. Nagata T., 1976, Seismo-magnetic Effect in a possible Association with the Niigata Earthquake in 1964. J. Geomag. Geoelectr., 28,,99-111.
Riferimenti:
Chapman, S., Bartels, J., 1940, Geomagnetism. Oxford Univ. Press (Clarendon), London and New York. Duma, G., 1996, Seismicity and the Earth’s magnetic field a clear relation demonstrated for several seismic regions, XXV General Assembly of the European Seismological Commission ESC, Reykjavik, Island, 1996, Icelandic Meteorological Office (Abstracts). Duma, G., Vilardo G., 1998, Seismicity cycles in the Mt.Vesuvius area and their relation to solar flux and the variations of the Earth’s magnetic field, Phys. Chem. Earth, Vol.23, No. 9-10, pp.927-931, 1998, Elsevier Science Ltd., UK. Duma, G., Ruzhin Y., Diurnal changes of earthquake activity and geomagnetic Sq-variations, XXVII General Assembly of the European Geophysical Society EGS, Nice, France, 20-27 April 2002, Session NH10 (Abstracts); Natural Hazard and Earth System Science (2003) 3:171-177, European Geosciences Union Matsushita S., 1968, Solar quiet and lunar daily variation fields, in: Physics of Geomagnetic Phenomena, Vol.1, International Geophysics Series, Royal Belgian Meteorological Institute, Uccle, Belgium. Nagata T., 1976, Seismo-magnetic Effect in a possible Association with the Niigata Earthquake in 1964. J. Geomag. Geoelectr., 28,,99-111.
La variazione magnetica Sq misurata è proporzionale alla corrente I, quindi riflette i cambiamenti della coppia T con l’ora del giorno, come la corrente del vortice tellurico si muove verso Ovest con uno spostamento di 15° di longitudine per ora. Il centro del vortice Q si trova a una latitudine di circa 30 ° N nell’emisfero settentrionale. Dato un anello di corrente di 1000 km di raggio e una corrente di 60 kA (che scorre nella sezione verticale di 1500 Km di larghezza e 0-500 km di profondità), il momento magnetico (MM = μ0 · I · D2 · π / 4) ammonta a MM =0,24 ·1012 Am2 (=Vsm), e con un’intensità magnetica orizzontale di H = 30 A/m (30.000 nT), la torsione diventa T = MM · H = 7,1·1012 VAs (=Joule). Questa energia è uguale all’energia rilasciata da un terremoto di magnitudo 5,4 tenendo conto della solita relazione Log e = 4,8 + 1,5. M. E se si considera solo una parte dell’intero anello di corrente, ad esempio una sezione di 200 x 200 km sulla superficie della Terra (dimensione assunta di qualsiasi zona sismica), si finisce con l’energia di un terremoto M = 3,8 per questo settore, che è la massima torsione possibile nella regione sismica (al punto P) durante l’ora locale, circa a mezzogiorno, quando la corrente I è perpendicolare a H. Tuttavia, l’interferenza con l’attività tettonica dipende dallo specifico orientamento del campo di stress in ogni zona sismica. In aggiunta a ciò, le analisi del tasso di aumento o diminuzione del tasso di frequenza dei terremoti Δn in relazione ai cambiamenti corrispondenti della corrente tellurica ΔI ha rivelato, che il rapporto k = Δn/ΔI (or Δn/ΔH) è circa lo stesso nelle tre fasce orarie, nel quotidiano, nella stagionalità e nella gamma a lungo termine. Questo indica che è solo uno ed è lo stesso meccanismo che causa i cambiamenti di attività sismica in tutti e tre i periodi di tempo. Per la regione TOKYO questo fattore è pari circa a 3 eventi M ≥ 5 più o meno per anno se l’intensità magnetica N22E diminuisce / aumenta di 10nT/yr. Si tratta di una variazione annua del 15% dell’attività sismica (20 eventi M ≥ 5 in media all’anno nel periodo 1970-1990), o una variazione del 100% in circa 7 anni. Secondo i tassi di alta energia coinvolti negli effetti magneto-sismici, che sono paragonabili all’energia fornita da forze tettoniche, sembra plausibile che il processo descritto sia il meccanismo d’innesco (trigger) di base e generale che influisce sul rendimento temporale dell’attività sismica regionale, ed in particolare della forte frequenza sismica a tale misura considerevole.
Come è possibile osservare nella ricostruzione in alto, la placca tettonica sarebbe sottoposta ad uno spostamento (anche se minimo) e quindi generare un sisma. Per quanto riguarda l'entità di tale spostamento, si parlerebbe, comunque, di pochi centimetri al secondo, per sismi estremamente elevati, o di pochi millimetri al secondo, per sismi di bassa intensità. Secondo tali studi, sarebbe possibile ottenere diverse aree in movimento lungo la stessa placca tettonica, proprio in corrispondenza delle faglie attive, che genererebbero un elevato stress meccanico lungo i bordi stessi della placca. Su scala mondiale, infatti, la placca risulterebbe molto elastica, se considerata nella propria lunghezza totale.
Proprio per questo, I sismi, si propagherebbero lungo un'area molto limitata. Non sarebbe tutta la placca a muoversi, ma solo le estremità sotto stress sismico.
Secondo tale ipotesi, l'energia sarebbe già contenuta all'interno dell'enorme pressione geologica determinata dalla frizione delle placche continentali. La forza di Lorentz agirebbe solo come "innesco".
Proprio per questo, I sismi, si propagherebbero lungo un'area molto limitata. Non sarebbe tutta la placca a muoversi, ma solo le estremità sotto stress sismico.
Secondo tale ipotesi, l'energia sarebbe già contenuta all'interno dell'enorme pressione geologica determinata dalla frizione delle placche continentali. La forza di Lorentz agirebbe solo come "innesco".
Forze in gioco
In un contesto di innesco sismico globale appare molto importante aggiungere che le forze in gioco correlate all'innesco sismico stesso possono essere determinate anche dall'azione di vettori. Tra questi è sicuramente sottolineare le forze vettoriali che agiscono sulla litosfera e che vengono generati dall'attrazione solare e lunare la quale si esprime sulla superficie terrestre come una vera e propria forza traente. A seconda della posizione degli astri tali vettori variano la loro forza e la loro spinta.
La Terra come un immenso accumulatore di cariche
Le osservazioni realizzate per mezzo del nostro sistema di rilevamento geomagnetico ha mostrato in maniera palese ed esplicita come l'energia accumulata nella ionosfera sia soggetta a dei rapidi decrementi, dopo i quali avviene il sisma. Tali decrementi debbono essere considerati come il passaggio di cariche elettriche dalla cavità Terra-Ionosfera, alla Litosfera, le quali, una volta accumulatesi al di sotto di essa e nel suo interno... raggiungono le zone soggette a maggior stress tettonico dove tali cariche e correnti fluiscono in maniera maggiore andando ad esercitare quella torsione necessaria per un innesco sismico, grazie all'effetto della legge di Lorentz.
In questo contesto la Terra assume il significato di un immenso condensatore elettrolitico nel quale vengono accumulate le cariche e rilasciate continuamente.
In questo contesto la Terra assume il significato di un immenso condensatore elettrolitico nel quale vengono accumulate le cariche e rilasciate continuamente.
L'immagine in alto, mostra proprio le fasi di questo fenomeno. Come si vede tutto inizia dall'azione del Sole che innesca i fenomeni geomagnetici, attraverso alcuni fenomeni che la nostra stella determina, un'elevata quantità di carica elettrica si accumula nella Ionosfera, ed una volta raggiunto un valore critico viene rilasciata verso la litosfera. Le fasi di questo fenomeno da noi rappresentato sono molteplici e si basano su fenomeni fisici ed osservazioni scientifiche ben conosciute.
Il nostro magnetometro mostra proprio le fasi di tali accumuli e rilasci, che si presentano nel tempo. Maggiore è l'azione del Sole sul nostro pianeta e maggiore sono le cariche che si accumulano e che poi vanno a collocarsi sulle zone sottoposte a maggiore stress tettonico. Le rocce sotto enorme pressione si comportano come superconduttori, trasportando un enorme flusso di particelle elettriche e ioni liberi che accumulandosi come all'interno di un'immensa batteria finiscono poi per essere influenzate dal campo magnetico terrestre (locale). Tale interazione da via alla Forza di Lorents la quale genera un movimento proporzionale alla carica che si accumula. Le placche quindi sarebbero soggette a forze determinate da un accumulo di carica.
Il nostro magnetometro mostra proprio le fasi di tali accumuli e rilasci, che si presentano nel tempo. Maggiore è l'azione del Sole sul nostro pianeta e maggiore sono le cariche che si accumulano e che poi vanno a collocarsi sulle zone sottoposte a maggiore stress tettonico. Le rocce sotto enorme pressione si comportano come superconduttori, trasportando un enorme flusso di particelle elettriche e ioni liberi che accumulandosi come all'interno di un'immensa batteria finiscono poi per essere influenzate dal campo magnetico terrestre (locale). Tale interazione da via alla Forza di Lorents la quale genera un movimento proporzionale alla carica che si accumula. Le placche quindi sarebbero soggette a forze determinate da un accumulo di carica.
Lo spaceweather genera correnti che si accumulano nella litosfera
19 Ottobre 2022
Un potente lampo di raggi gamma ha fatto fluire correnti nella Terra | Spaceweather.com (spaceweatherarchive.com)
Il seguente articolo comparso su Spaceweather.com, conferma le ipotesi del Radio Emissions Project, in relazione all'accumulo di correnti fluenti nella litosfera, correnti generate dall'attività dello spaceweather:
Flares, CME e innesco sismico
dalle osservazioni da noi realizzate
dalle osservazioni da noi realizzate
about_possible_influence_of_solar_activity_upon_seismic_and_volcanic_activities_3.pdf | |
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Sopra: SCIENCE WITHOUT BORDERS. Transactions of the International Academy of Science H & E. Vol.3. 2007/2008, SWB, Innsbruck, 2008 ISBN 978-9952-451-01-6 ISSN 2070-0334217 - ABOUT POSSIBLE INFLUENCE OF SOLAR ACTIVITY UPON SEISMIC AND VOLCANIC ACTIVITIES: LONG-TERM FORECAST *Khain V.E., *Khalilov E.N. *Moscow State University named after M.V.Lomonosov, **International Academy of Science H&E (Austria, Innsbruck)
Le Esplosioni Solari (Flares) - equivalgono ad una potenza di centinaia di armi nucleari, esse infatti, vengono classificate in base alla loro intensità esplosiva. Le più potenti appartengono alla classe X e le più deboli alla classe C, B, A. Normalmente il Sole quieto rientra nelle classi inferiori A e B. Già a un livello medio, comunque, gli effetti sull’ambiente terrestre possono farsi sentire perché il flusso costituito soprattutto da elettroni e protoni provoca tempeste magnetiche con conseguenti brevi blackout nelle trasmissioni radio (Aumento del fondo elettromagnetico naturale).
Sulla base dei dati dal satellite Hinode, uno studio appena pubblicato fornisce la prima prova della fuoriuscita di emissioni di plasma che viaggiano a circa 20 km al secondo in un milione di cicli nelle regioni cosiddette di attività solari.
Le prime immagini di un aumento di gas verso l'alto del sole in quiescenti loops coronali sono state individuate da un team internazionale di scienziati.
La scoperta è un ulteriore passo verso la comprensione delle origini delle tempeste spaziali estreme, che possono distruggere le comunicazioni satellitari e danneggiare le reti elettriche sulla Terra.
Lo studio pubblicato nel Luglio del 2012 dalla Università di Cambridge, da un gruppo di scienziati che lavorano con colleghi in India e negli Stati Uniti, è il primo a visualizzare il movimento del gas a un milione di gradi in anelli coronali - strutture solari che sono radicati alle due estremità e si estendono dalle regioni attive del Dom. Le “Regioni Attive” che sono la "culla" per i rilasci di energia esplosive come i brillamenti solari (Flares) e le espulsioni di massa coronale (CME).
Un'estrema attività solare può portare a gravi tempeste spaziali che interferiscono con le comunicazioni satellitari e danneggiano le reti elettriche di trasmissione di energia sulla Terra. L'attività solare è ciclica, con la prossima massima previsione si verificherà intorno a maggio 2013 e per la meteorologia spaziale la situazione di maggiore gravita è elencato nel Risk Register Nazionale delle emergenze civili del Regno Unito 2012.
Sulla base di osservazioni dal satellite Hinode (un satellite giapponese i cui dati sono in comune, tra NASA, Agenzia Spaziale Europea e il relativo progetto del Regno Unito), i nuovi risultati forniscono la prima prova di emissioni di filamenti di plasma che viaggiano a circa 20 km al secondo in un milione di cicli nella regione di attività solare. Gli scienziati suggeriscono che la risalita dei gas è probabilmente il risultato di "riscaldamento impulsivo" vicino alle regioni footpoint degli anelli.
La nuova ricerca fornisce la prima visualizzazione del flusso di plasma e mostra il movimento del gas all'interno del ciclo come "blueshifts" nelle immagini diagnostiche con l'estremo ultravioletto Imaging Spectrometer (EIS) sul satellite Hinode. Le linee spettrali prodotte dallo spettrometro, diventano come "impronte digitali" o il "codice a barre" in un supermercato – sono in pratica le linee d’azione per identificare la molteplicità di elementi e di ioni all'interno del ciclo e quando ci si sposta nella posizione delle linee, queste ultime forniscono informazioni sul movimento del plasma. Sebbene il Sole è composto principalmente da idrogeno ed elio, vi sono anche altri oligoelementi, quali ferro, e ossigeno nel gas caldo ionizzato all'interno delle anse.
Gli scienziati suggeriscono che il movimento del gas è causata da un processo di "evaporazione cromosferica" in cui "riscaldamento impulsivo" su piccola scala può provocare il riscaldamento delle regioni attive solari, ma su scala più grande può portare a esplosioni enormi, quali brillamenti solari o espulsioni di massa coronale.
"Si ritiene che l'energia magnetica si accumula in una regione attiva, e quindi il campo magnetico diventa distorto, per esempio a causa dai movimenti sotto la superficie del Sole trascinando i campi magnetici intorno", ha spiegato Mason, la cui ricerca è parzialmente finanziato da Science del Regno Unito e Technology Facilities Council (STFC).
"A volte il flusso magnetico può emergere o sommergere e influenza il campo magnetico sovrastante. Noi crediamo che il plasma solare picchi verso l'alto quando i risultati del riscaldamento impulsivo e di riconnessione magnetica si verifica sia nei cicli o vicino alla superficie solare. Queste interruzioni sono a volte relativamente dolci, ma possono anche essere catastrofiche".
Commentando lo studio di recente pubblicazione, il professor Richard Harrison MBE, responsabile di Fisica dello Spazio e chief Scientist presso il Rutherford Appleton Laboratory STFC, ha dichiarato:
"Il Sole governa l'ambiente in cui viviamo e sono le regioni solari cosiddette attive che guidano condizioni estreme che portano i lunghissimi filamenti esplosivi e le eruzioni enormi; la comprensione di queste regioni attive è assolutamente fondamentale per lo studio di ciò che oggi chiamiamo meteorologia spaziale. Il lavoro pubblicato in questo documento è un elemento chiave di quel lavoro, per effettuare analisi innovative con le osservazioni dal Regno Unito - ottenute per mezzo della sonda Hinode / EIS strumento".
I ricercatori sperano che una migliore comprensione delle regioni attive potrebbe un giorno aiutare gli scienziati a identificare le strutture del campo magnetico che portano alla esplosive liberazioni di energia solare e utilizzarle come mezzo per prevedere quando tali eventi si verifichino.
Le prime immagini di un aumento di gas verso l'alto del sole in quiescenti loops coronali sono state individuate da un team internazionale di scienziati.
La scoperta è un ulteriore passo verso la comprensione delle origini delle tempeste spaziali estreme, che possono distruggere le comunicazioni satellitari e danneggiare le reti elettriche sulla Terra.
Lo studio pubblicato nel Luglio del 2012 dalla Università di Cambridge, da un gruppo di scienziati che lavorano con colleghi in India e negli Stati Uniti, è il primo a visualizzare il movimento del gas a un milione di gradi in anelli coronali - strutture solari che sono radicati alle due estremità e si estendono dalle regioni attive del Dom. Le “Regioni Attive” che sono la "culla" per i rilasci di energia esplosive come i brillamenti solari (Flares) e le espulsioni di massa coronale (CME).
Un'estrema attività solare può portare a gravi tempeste spaziali che interferiscono con le comunicazioni satellitari e danneggiano le reti elettriche di trasmissione di energia sulla Terra. L'attività solare è ciclica, con la prossima massima previsione si verificherà intorno a maggio 2013 e per la meteorologia spaziale la situazione di maggiore gravita è elencato nel Risk Register Nazionale delle emergenze civili del Regno Unito 2012.
Sulla base di osservazioni dal satellite Hinode (un satellite giapponese i cui dati sono in comune, tra NASA, Agenzia Spaziale Europea e il relativo progetto del Regno Unito), i nuovi risultati forniscono la prima prova di emissioni di filamenti di plasma che viaggiano a circa 20 km al secondo in un milione di cicli nella regione di attività solare. Gli scienziati suggeriscono che la risalita dei gas è probabilmente il risultato di "riscaldamento impulsivo" vicino alle regioni footpoint degli anelli.
La nuova ricerca fornisce la prima visualizzazione del flusso di plasma e mostra il movimento del gas all'interno del ciclo come "blueshifts" nelle immagini diagnostiche con l'estremo ultravioletto Imaging Spectrometer (EIS) sul satellite Hinode. Le linee spettrali prodotte dallo spettrometro, diventano come "impronte digitali" o il "codice a barre" in un supermercato – sono in pratica le linee d’azione per identificare la molteplicità di elementi e di ioni all'interno del ciclo e quando ci si sposta nella posizione delle linee, queste ultime forniscono informazioni sul movimento del plasma. Sebbene il Sole è composto principalmente da idrogeno ed elio, vi sono anche altri oligoelementi, quali ferro, e ossigeno nel gas caldo ionizzato all'interno delle anse.
Gli scienziati suggeriscono che il movimento del gas è causata da un processo di "evaporazione cromosferica" in cui "riscaldamento impulsivo" su piccola scala può provocare il riscaldamento delle regioni attive solari, ma su scala più grande può portare a esplosioni enormi, quali brillamenti solari o espulsioni di massa coronale.
"Si ritiene che l'energia magnetica si accumula in una regione attiva, e quindi il campo magnetico diventa distorto, per esempio a causa dai movimenti sotto la superficie del Sole trascinando i campi magnetici intorno", ha spiegato Mason, la cui ricerca è parzialmente finanziato da Science del Regno Unito e Technology Facilities Council (STFC).
"A volte il flusso magnetico può emergere o sommergere e influenza il campo magnetico sovrastante. Noi crediamo che il plasma solare picchi verso l'alto quando i risultati del riscaldamento impulsivo e di riconnessione magnetica si verifica sia nei cicli o vicino alla superficie solare. Queste interruzioni sono a volte relativamente dolci, ma possono anche essere catastrofiche".
Commentando lo studio di recente pubblicazione, il professor Richard Harrison MBE, responsabile di Fisica dello Spazio e chief Scientist presso il Rutherford Appleton Laboratory STFC, ha dichiarato:
"Il Sole governa l'ambiente in cui viviamo e sono le regioni solari cosiddette attive che guidano condizioni estreme che portano i lunghissimi filamenti esplosivi e le eruzioni enormi; la comprensione di queste regioni attive è assolutamente fondamentale per lo studio di ciò che oggi chiamiamo meteorologia spaziale. Il lavoro pubblicato in questo documento è un elemento chiave di quel lavoro, per effettuare analisi innovative con le osservazioni dal Regno Unito - ottenute per mezzo della sonda Hinode / EIS strumento".
I ricercatori sperano che una migliore comprensione delle regioni attive potrebbe un giorno aiutare gli scienziati a identificare le strutture del campo magnetico che portano alla esplosive liberazioni di energia solare e utilizzarle come mezzo per prevedere quando tali eventi si verifichino.
NB: Lo studio è pubblicato in Astrophysical Journal Letters
Tempesta magnetica registrata dal nostro gruppo di studio tra il 2 e il 4 Marzo 2012 (nella foto 3-4 Marzo 2012). Tale evento venne determinato da un CME Halo che si abbatté sul nostro pianeta ed ebbe effetti considerevoli sulle telecomunicazioni dei satelliti artificiali in orbita attorno alla Terra.
Enorme incremento di fondo registrato dalla postazione di monitoraggio del Radio Emissions Project, durante l'intensa attività solare del 2-3 Marzo 2012 - L'evento è lo stesso osservabile nella foto precedente (tempesta magnetica), tale evento innesco molti sismi sul nostro pianeta, compreso quello di M6.9 delle Isole Loyalty.
Non è un caso, che a livello scientifico si cominci a parlare di Meteorologia spaziale, infatti gli studi dimostrano come i Flares e i CME, siano in grado di plasmare l'intero Sistema Solare, per mezzo dei fenomeni elettromagnetici che essi determinano scontrandosi con la magnetosfera dei pianeti.
Tutto, a questo punto, sembrerebbe correlarsi alla perfezione, ma purtroppo mancano ancora molti studi in grado di fornire dati massicci in grado di validare alcuni dei meccanismi che oggi possono essere osservati per mezzo delle stazioni geomagnetiche riceventi dislocate in diverse aree del pianeta. Ovviamente ancora molto deve essere fatto per comprendere alcuni dei meccanismi osservati.
Tutto, a questo punto, sembrerebbe correlarsi alla perfezione, ma purtroppo mancano ancora molti studi in grado di fornire dati massicci in grado di validare alcuni dei meccanismi che oggi possono essere osservati per mezzo delle stazioni geomagnetiche riceventi dislocate in diverse aree del pianeta. Ovviamente ancora molto deve essere fatto per comprendere alcuni dei meccanismi osservati.
Tecnica sulla Previsione Sismica
utilizzata dal Radio Emissions Project
utilizzata dal Radio Emissions Project
Per mezzo delle informazioni strumentali, aggiornate costantemente da varie fonti istituzionali (GOES, NASA, Radio Emissions Project Induction Magnetometer, HAARP, SpaceWeather, Stereo A Spacecraft, Stereo Spacecraft B, Splitzer Spacecraft, Kepler Spacecraft, IPS, EVE, CCMC, SWPC, SDO, SNO SOLIS, GON, LASP, PROBA 2 Spacecraft, SOHO EIT, NOBEYAMA RADIO HELIOGRAPH, RTSW, SWEPAM, MAG, IMPACT, PLASTIC, Università del Maryland, NERC, Tromsø Geophysical Observatory, NGDC, GDGPS, IPS, BATSRUS, Eumetsat, Meteosat, SOD, FESN, SKiYMET, etc.), siamo in grado di controllare l'attività del vento solare e monitorare costantemente i fenomeni geomagnetici ad esso associati. La lettura dei dati, ci consente di controllare l'attività del Sole: Flares, CME, e i vari fenomeni ad esso correlati, in grado di determinare tempeste magnetiche, fenomeni aurorali e mediare l'attività delle pulsazioni geomagnetiche.
Snapshots of the simulation of the shock propagation for the CM-event. The density contours (log cm-3), and some IMF lines are represented at four different times. The shocks are explicitly located within the steep density gradients. The locations of several spacecraft are indicated.
AN ENGINEERING MODEL FOR SOLAR ENERGETIC PARTICLES IN INTERPLANETARY SPACE
B. Sanahuja*, A. Aran* and D. Lario**
*Departament d'Astronomia i Meteorologia. Universitat de Barcelona. Spain
and Institut d'Estudis Espacials de Catalunya. Spain.
**Applied Physics Laboratory. The John Hopkins University. USA
Sponsored by ESA/ESTEC, the DGCYT (MCyT) and NASA
Utilizzando più fonti di dati contemporaneamente, possiamo determinare il verificarsi di un innesco sismico anche diverse ore prima che questo si verifichi. Sappiamo che una tempesta geomagnetica è in grado di innescare dei sismi (pur non conoscendo, ancora, in maniera approfondita tutti i reali meccanismi che determinano questo evento), quindi se sappiamo prevedere quando questa si verificherà, possiamo sapere con molto anticipo quando un sisma è in grado di scatenarsi.
Dall'osservazione dei dati solari, possiamo sapere se è in atto un flares solare, ovvero un brillamento, un'esplosione, e se questa esplosione è in grado di emanare del materiale coronale verso il nostro pianeta (CME). Esplosioni simili avvengono continuamente, ma solo poche quelle in grado di proiettare materiale coronale verso la Terra. Ebbene, la nostra tecnica di previsione, prevede, prima di tutto, di osservare il verificarsi di un Flare e di un successivo CME diretto verso la Terra.
Successivamente, dai dati satellitari, siamo in grado di comprendere le componenti di questo "soffio solare" (vento solare più carico): velocità, densità, componente magnetica, angolazione di arrivo, temperatura, polarità e quant'altro.
Alcune ore più tardi, a volte alcuni giorni, tale vento solare (soffio) a contatto con la nostra magnetosfera determina una variazione delle proprie componenti. In questa occasione attraverso l'osservazione degli ioni: Protoni ed Elettroni, possiamo comprendere, quanto tale evento possa essere in grado di determinare sismi, andando a misurare la sua forza contro la nostra magnetosfera e quindi valutando e misurando i fenomeni che da questo si innescano. Ci troviamo quindi, a poche ore dal sisma, perché a questo punto, l'esplosione solare e la materia espulsa dal sole è arrivata sul nostro pianeta, dopo aver percorso 1 unità astronomica, ovvero: tra i 147.000.000 e i 152.000.000 di km.
E' proprio a questo punto che tale scontro attiva tutta una serie di fenomeni che il nostro magnetometro ad induzione può misurare. C'è un'aumento dell'attività aurorale, ovvero di tutti quei fenomeni elettromagnetici che si evidenziano sui poli per effetto del campo magnetico terrestre. Le aurore polari, ad esempio, la loro intensità, dislocazione ed ampiezza ci dice che tipo di evento solare sta colpendo il sole. I fenomeni aurorali possono, essi stessi, determinare emissioni di onte elettromagnetiche ELF, e quindi essere osservate chiaramente per mezzo della nostra apparecchiatura.
Tanto l'evento solare sarà intenso e duraturo, tanto ci sarà o meno la possibilità di un evento sismico particolarmente intenso.
Tale meccanica di previsione sismica è del tutto innovativa, ma secondo i nostri dati, correlata in maniera precisa e periodica.
Molti dei meccanismi che vengono innescati, come pulsazioni geomagnetiche Pc1, Pc3, Pc4, IPDP; sono in grado di identificare qualche effetto ha il vento solare sulla nostra magnetosfera e quindi indurre determinati tipi di fenomeni.
Dall'osservazione dei dati solari, possiamo sapere se è in atto un flares solare, ovvero un brillamento, un'esplosione, e se questa esplosione è in grado di emanare del materiale coronale verso il nostro pianeta (CME). Esplosioni simili avvengono continuamente, ma solo poche quelle in grado di proiettare materiale coronale verso la Terra. Ebbene, la nostra tecnica di previsione, prevede, prima di tutto, di osservare il verificarsi di un Flare e di un successivo CME diretto verso la Terra.
Successivamente, dai dati satellitari, siamo in grado di comprendere le componenti di questo "soffio solare" (vento solare più carico): velocità, densità, componente magnetica, angolazione di arrivo, temperatura, polarità e quant'altro.
Alcune ore più tardi, a volte alcuni giorni, tale vento solare (soffio) a contatto con la nostra magnetosfera determina una variazione delle proprie componenti. In questa occasione attraverso l'osservazione degli ioni: Protoni ed Elettroni, possiamo comprendere, quanto tale evento possa essere in grado di determinare sismi, andando a misurare la sua forza contro la nostra magnetosfera e quindi valutando e misurando i fenomeni che da questo si innescano. Ci troviamo quindi, a poche ore dal sisma, perché a questo punto, l'esplosione solare e la materia espulsa dal sole è arrivata sul nostro pianeta, dopo aver percorso 1 unità astronomica, ovvero: tra i 147.000.000 e i 152.000.000 di km.
E' proprio a questo punto che tale scontro attiva tutta una serie di fenomeni che il nostro magnetometro ad induzione può misurare. C'è un'aumento dell'attività aurorale, ovvero di tutti quei fenomeni elettromagnetici che si evidenziano sui poli per effetto del campo magnetico terrestre. Le aurore polari, ad esempio, la loro intensità, dislocazione ed ampiezza ci dice che tipo di evento solare sta colpendo il sole. I fenomeni aurorali possono, essi stessi, determinare emissioni di onte elettromagnetiche ELF, e quindi essere osservate chiaramente per mezzo della nostra apparecchiatura.
Tanto l'evento solare sarà intenso e duraturo, tanto ci sarà o meno la possibilità di un evento sismico particolarmente intenso.
Tale meccanica di previsione sismica è del tutto innovativa, ma secondo i nostri dati, correlata in maniera precisa e periodica.
Molti dei meccanismi che vengono innescati, come pulsazioni geomagnetiche Pc1, Pc3, Pc4, IPDP; sono in grado di identificare qualche effetto ha il vento solare sulla nostra magnetosfera e quindi indurre determinati tipi di fenomeni.
Co-rotating Interaction Regions: interactions between fast and slow streams
Le variazioni tra densità e velocità del mezzo interplanetario, sono secondo noi, correlate con l'attivazione dei fenomeni pre-sismici di importante implicazione per l'innesco sismico globale. In tale ambito anche i CIR ovvero le Co-rotating Integration Regions. Il fronte d'urto, determinato da tali variazioni interagisce in modo intenso con la magnetosfera terrestre la quale determina a sua volta fenomeni correlati con l'innesco sismico globale, come spiegato nella parte iniziale di questa pagina.
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Sopra: J. A. Hutchinson, 1 D. M. Wright, 1 and S. E. Milan 1 Received 11 January 2011; revised 12 May 2011; accepted 27 June 2011; published 13 September 2011. - Interessante articolo scientifico che mette in correlazioni il vento solare (CME) con l'attività aurorale e le tempeste magnetiche.
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Sopra: VASYL YURCHYSHYN Big Bear Solar Observatory 40386 North Shore Lane, Big Bear City, CA 92314 DURGESH TRIPATHI Department of applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge, Wilberforce Road, Cambridge CB30WA, UK - Interessante documento dove viene messa in correlazione l'attività dei CME HALO e della loro interazione con il campo magnetico terrestre.
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Sopra: Emerging Risks: Solar storms, October 2010 - Interessante documento che mette in evidenza l'attività delle tempeste geomagnetiche e dei fenomeni determinati dai CME solari, che rappresentano la base del meccanismo di genesi elettro-sismica relativa ai nostri studi.
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Precursori Sismici Elettromagnetici - PSE
Secondo Seiya Uyeda, dell'Università di Tokai, per previsione sismica si intende, comunemente una previsione a breve termine che necessita di un precursore scientificamente valido. Tuttavia, tale fatto, non sembra essere pienamente accettato da alcuni scienziati che studiano questa scienza in modo convenzionale. Essi infatti, tendono a negare la possibilità che vi possa essere un precursore di qualche tipo, prima di ogni sisma. Questo può essere dovuto al fatto che in genere, i precursori non possono essere registrati dai sismometri. Di conseguenza, non vi è praticamente alcuna ricerca finanziata di questo tipo in Giappone, come anche in altre nazioni.
Di norma il grande pubblico, non viene informato su questo, e dal canto suo, il pubblico, crede invece, che vi siano in corso studi sui precursori sismici, quando invece questo non avviene.
Tutto ciò, ovviamente, è fondamentalmente sbagliato. Una delle cause maggiori sul perché questo accade, è dovuta al fatto che non vi sono ancora oggi, adeguati sistemi di ricerca relativi allo studio sismografico.
La previsione sismica moderna tiene oggi conto della "Tettonica delle Placche", la quale causa movimenti improvvisi delle placche per via dello stress tettonico che induce alla formazione dei sismi... I terremoti non possono essere preavvisati prima che questi accengano con i sismografi, e gli studiosi più ottusi dicono, proprio per questo limite determinato dall'utilizzo di strumenti non idonei, che i terremoti non possono essere previsti. Non vi è affermazione, ovviamente, più sbagliata.
Tale fatto venne sottolineato, ad esempio, dal National Earthquake Prediction Program, nel 1960 in Giappone. Durante il quale convegno, venne affermato come per la ricerca pre-sismica servisse un approccio milti-disciplinare, senza il quale non sarebbe stato possibile prevedere alcun terremoto. Detto questo la ricerca sui precursori sismici elettromagnetici e quella portata avanti con lo studio del Radon, va avanti grazie a pochissimi ricercatori, tra l'altro non finanziati o finanziati pochissimo (tra i quali noi). Gli studi, sino a qualche anno fa, erano praticamente del tutto ignorati sia dalla scienza ufficiale che da scienziati ottusi.
Secondo l'articolo, il sismo-elettromagnetismo è uno degli approcci più promettenti per una previsione a breve termine, anche se ancora non pienamente riconosciuto.
Di norma il grande pubblico, non viene informato su questo, e dal canto suo, il pubblico, crede invece, che vi siano in corso studi sui precursori sismici, quando invece questo non avviene.
Tutto ciò, ovviamente, è fondamentalmente sbagliato. Una delle cause maggiori sul perché questo accade, è dovuta al fatto che non vi sono ancora oggi, adeguati sistemi di ricerca relativi allo studio sismografico.
La previsione sismica moderna tiene oggi conto della "Tettonica delle Placche", la quale causa movimenti improvvisi delle placche per via dello stress tettonico che induce alla formazione dei sismi... I terremoti non possono essere preavvisati prima che questi accengano con i sismografi, e gli studiosi più ottusi dicono, proprio per questo limite determinato dall'utilizzo di strumenti non idonei, che i terremoti non possono essere previsti. Non vi è affermazione, ovviamente, più sbagliata.
Tale fatto venne sottolineato, ad esempio, dal National Earthquake Prediction Program, nel 1960 in Giappone. Durante il quale convegno, venne affermato come per la ricerca pre-sismica servisse un approccio milti-disciplinare, senza il quale non sarebbe stato possibile prevedere alcun terremoto. Detto questo la ricerca sui precursori sismici elettromagnetici e quella portata avanti con lo studio del Radon, va avanti grazie a pochissimi ricercatori, tra l'altro non finanziati o finanziati pochissimo (tra i quali noi). Gli studi, sino a qualche anno fa, erano praticamente del tutto ignorati sia dalla scienza ufficiale che da scienziati ottusi.
Secondo l'articolo, il sismo-elettromagnetismo è uno degli approcci più promettenti per una previsione a breve termine, anche se ancora non pienamente riconosciuto.
References:
[1] S. Uyeda and K. Meguro, "Earthquake prediction, seismic hazard, and vulnerability", 349-358, in "The state of the Planet – Frontiers and Challenges in Geophysics", (Eds. R. S. J. Sparks and C. J. Hawkesworth), Geophys. Monogr. Series, Amer. Geophys. Un. and Intn. Un. Geodesy and Geophysics, 2004.
[2] I. Kawasaki, "Silent earthquakes occurring in a stable-unstable transition zone and implications for earthquake prediction", Earth Planet and Space, 56, 813-821, 2004.
[3] Yamanaka, Y. and M. Kikuchi, "Asperity map along the subduction zone in northeastern Japan inferred from regional seismic data", Jour. Geophys. Res., 109, B07307, doi:10,1029/2003JB002683, 2004
[4] K. Obara, "Nonvolcanic Deep Tremor Associated with Subduction in Southwest Japan", Science, 296, 1679-1681, May 31 2002.
[5] Y. Iio, T. Sagiya, and Y. Kobayashi, "Origin of the concentrated deformation zone in the Japanese Islands and stress accumulation process of intraplate earthquakes", Earth Planets Space, 56, 831-842, 2004.
[6] P. Varotsos, The Physics of Seismic Electric Signals, TerraPub, Tokyo 338 pp, 2005.
[7] K. Hattori, "ULF geomagnetic changes associated with large earthquakes", Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 15, No.3, 329-360, 2004
[8] S. Uyeda, T. Nagao and H. Tanaka, "A Report from the RIKEN International Frontier Research Project on Earthquakes (IFREQ)", Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 15, No.3, 269-310, 2004.
[9] M. Hayakawa, O. A. Molchanov, "Achievement of NASDA's Earthquake Remote Sensing Project", Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 15, No.3, 311-327, 2004.
[10] Y. Kushida and R. Kushida, "Possibility of earthquake forecast by radio observations in the VHF band", J. Atmosph. Electricity, 22,239-225, 2002.
[11] H. Fujiwara, M. Kamogawa, M. Ikeda, J.Y. Liu, H. Sakata, Y. I. Chen, H. Ofuruton, S. Muramatsu, Y. C. Chuo, Y. H. Ohtsuki, "Atmospheric anomalies observed during earthquake occurrences", Geophys. Res. Lett., 31, L17110, doi:10¡¥029¡¦2004GL019865, 2004.
[12] S. Pulinets and K. Boyarchuk, Ionospheric Precursors of Earthquakes, Springer, 316 pp., 2005.
[13] M. Kamogawa, "Preseismic lithosphere-atmosphere-ionosphere coupling", EOS, 87, No.40,417,434¸Oct. 3, 2006.
[14] Proceedings: 1st International Workshop Active Monitoring in the Solid Earth Geophysics (IWAM04), Mizunami, Japan, 2004.
[15] M. Johnston, Y. Sasai, G. Egbert, and R. Mueller, "Seismomagnetic effects from the long-awaited 28 September 2004 M 6.0 Parkfield earthquake", Bull. Seism. Soc. Am. 96, no.4B, S206-S220, 2006.
[16] J. Townend and M. Zoback, "Regional tectonic stress near the San Andreas fault in central and southern California", Geophys. Res. Lett., 31, L15S11, doi: 10.1029/2003GL018918, 2004.
[17] P. Varotsos and S. Uyeda, "Comment on Seismomagnetic Effects from the Long-Awaited 28 September 2004 M 6.0 Parkfield Earthquake by M.J.S. Johnston, Y. Sasai, G.D. Egbert, R.J. Mueller", submitted to Bull. Seism. Soc. Am. for publication.
[1] S. Uyeda and K. Meguro, "Earthquake prediction, seismic hazard, and vulnerability", 349-358, in "The state of the Planet – Frontiers and Challenges in Geophysics", (Eds. R. S. J. Sparks and C. J. Hawkesworth), Geophys. Monogr. Series, Amer. Geophys. Un. and Intn. Un. Geodesy and Geophysics, 2004.
[2] I. Kawasaki, "Silent earthquakes occurring in a stable-unstable transition zone and implications for earthquake prediction", Earth Planet and Space, 56, 813-821, 2004.
[3] Yamanaka, Y. and M. Kikuchi, "Asperity map along the subduction zone in northeastern Japan inferred from regional seismic data", Jour. Geophys. Res., 109, B07307, doi:10,1029/2003JB002683, 2004
[4] K. Obara, "Nonvolcanic Deep Tremor Associated with Subduction in Southwest Japan", Science, 296, 1679-1681, May 31 2002.
[5] Y. Iio, T. Sagiya, and Y. Kobayashi, "Origin of the concentrated deformation zone in the Japanese Islands and stress accumulation process of intraplate earthquakes", Earth Planets Space, 56, 831-842, 2004.
[6] P. Varotsos, The Physics of Seismic Electric Signals, TerraPub, Tokyo 338 pp, 2005.
[7] K. Hattori, "ULF geomagnetic changes associated with large earthquakes", Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 15, No.3, 329-360, 2004
[8] S. Uyeda, T. Nagao and H. Tanaka, "A Report from the RIKEN International Frontier Research Project on Earthquakes (IFREQ)", Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 15, No.3, 269-310, 2004.
[9] M. Hayakawa, O. A. Molchanov, "Achievement of NASDA's Earthquake Remote Sensing Project", Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 15, No.3, 311-327, 2004.
[10] Y. Kushida and R. Kushida, "Possibility of earthquake forecast by radio observations in the VHF band", J. Atmosph. Electricity, 22,239-225, 2002.
[11] H. Fujiwara, M. Kamogawa, M. Ikeda, J.Y. Liu, H. Sakata, Y. I. Chen, H. Ofuruton, S. Muramatsu, Y. C. Chuo, Y. H. Ohtsuki, "Atmospheric anomalies observed during earthquake occurrences", Geophys. Res. Lett., 31, L17110, doi:10¡¥029¡¦2004GL019865, 2004.
[12] S. Pulinets and K. Boyarchuk, Ionospheric Precursors of Earthquakes, Springer, 316 pp., 2005.
[13] M. Kamogawa, "Preseismic lithosphere-atmosphere-ionosphere coupling", EOS, 87, No.40,417,434¸Oct. 3, 2006.
[14] Proceedings: 1st International Workshop Active Monitoring in the Solid Earth Geophysics (IWAM04), Mizunami, Japan, 2004.
[15] M. Johnston, Y. Sasai, G. Egbert, and R. Mueller, "Seismomagnetic effects from the long-awaited 28 September 2004 M 6.0 Parkfield earthquake", Bull. Seism. Soc. Am. 96, no.4B, S206-S220, 2006.
[16] J. Townend and M. Zoback, "Regional tectonic stress near the San Andreas fault in central and southern California", Geophys. Res. Lett., 31, L15S11, doi: 10.1029/2003GL018918, 2004.
[17] P. Varotsos and S. Uyeda, "Comment on Seismomagnetic Effects from the Long-Awaited 28 September 2004 M 6.0 Parkfield Earthquake by M.J.S. Johnston, Y. Sasai, G.D. Egbert, R.J. Mueller", submitted to Bull. Seism. Soc. Am. for publication.
Friedemann Freund - Il futuro della previsione sismica
Freund Friedemann è uno tra i massimi studiosi dei fenomeni pre-sismici, scienziato e ricercatore del SETI Institute da molti anni. Secondo i suoi studi, le rocce, sottoposte ad enorme stress meccanico, si comportano come delle batterie elettriche, capaci di produrre correnti elettriche intensissime all'interno della crosta terrestre. Non si un flusso di elettroni insignificante, tutt'altro, le correnti possiedono milioni di Ampere, sufficienti per essere misurate al di sopra della superficie della costra, in corrispondenza del suolo. Comprendere e sfruttare tale fenomeno, potrebbe portare una svolta importante nella previsione dei sismi.
(In tale contesto, secondo i nostri studi, si avrebbe bisogno di sensori di stress tettonico, capaci di registrare l'aumento elettrico selle faglie sottoposte a stress e correlare, poi, questo stress con gli eventi geomagnetici scaturiti dal Sole).
Friedemann si interessa a questa ricerca sin dalla fine degli anni '90. Incominciò questi studi interessandosi allo studio degli effetti che i minerali avevano se sollecitati da un punto di vista fisico. Ovviamente, la tettonica è attiva, dinamica e questo rende il nostro pianeta Vivo. Le rocce del nostro pianeta sotto soggette, proprio per questo fenomeno, a stress molto ampi ed intensi per moltissimo tempo. Tali rocce sono in grado di generare onde d'urto e tsinami in grado di abbattere edifici molto alti e scatenare sismi di grande potenza (proprio per questo fenomeno della tettonica).
Un sisma M9 è in grado di generare talmente tanta potenza quando alcuni milioni di bombe atomiche (come quella di Hiroshima). La comunità sismologica convenzionale non è in grado oggi di poter allertare rapidamente la popolazione prima che un sisma di tale portata si verifichi, come ad esempio quello avvenuto in Giappone nel 2004 e nel 2011. Mentre viveva in Germania, Friedemann cominciò a studiare i precursori sismici, mentre molti dei suoi colleghi erano molto scettici a questo genere di ricerche, pensando che non ci fosse più niente da trovare in questo ambito di ricerca. Gli studi, invece, poterono confermare la presenza di una serie di fenomeni molto importanti ed interessanti per questa ricerca. Nei successivi 20 anni, Friedemann studiò i meccanismi fisici che caratterizzavano tali meccanismi osservati sulla roccia e dimostrò come le rocce sottoposte ad enorme pressione, possano essere in grado di condurre l'elettricità, ed in grado di emettere dei segnali fino al punto in cui, sollecitate, le rocce si frammenterano. Tale emissione di segnali comprende, secondo tali studi, ben 8 ordini di grandezza.
Già dal 1990 Fridemann venne a conoscenza del fatto che i minerali e le rocce comuni erano in grado di presentare gli stessi effetti fisici se sottoposti a stress, ma fu solo dopo alcuni anni che lo studioso incomincià uno studio approfondito per le sue ipotesi di lavoro.
Tutte le ipotesi si dimostrarono correte, e per 10 anni lavorò a due Post-Doc della NASA, dove fu in grado di dimostrare, nel 2006 che quando una roccia viene sottoposta ad uno stress meccanico moderato (ad esempio un blocco di granito di circa 20 metri di lunghezza), questo era in grado di fornire corrente elettrica all'altra estremità. Da un punto di vista teorico tale evidenza venne teorizzata dallo stesso Friedemann già negli anni '80. Si dimostrò anche come le molecole di aria ionizzata erano presenti in maniera massiccia sulla superficie della roccia producendo anche delle piccole scintille sugli angoli e sui bordi della roccia stessa, inducendo alla formazione di scariche a corona.
(In tale contesto, secondo i nostri studi, si avrebbe bisogno di sensori di stress tettonico, capaci di registrare l'aumento elettrico selle faglie sottoposte a stress e correlare, poi, questo stress con gli eventi geomagnetici scaturiti dal Sole).
Friedemann si interessa a questa ricerca sin dalla fine degli anni '90. Incominciò questi studi interessandosi allo studio degli effetti che i minerali avevano se sollecitati da un punto di vista fisico. Ovviamente, la tettonica è attiva, dinamica e questo rende il nostro pianeta Vivo. Le rocce del nostro pianeta sotto soggette, proprio per questo fenomeno, a stress molto ampi ed intensi per moltissimo tempo. Tali rocce sono in grado di generare onde d'urto e tsinami in grado di abbattere edifici molto alti e scatenare sismi di grande potenza (proprio per questo fenomeno della tettonica).
Un sisma M9 è in grado di generare talmente tanta potenza quando alcuni milioni di bombe atomiche (come quella di Hiroshima). La comunità sismologica convenzionale non è in grado oggi di poter allertare rapidamente la popolazione prima che un sisma di tale portata si verifichi, come ad esempio quello avvenuto in Giappone nel 2004 e nel 2011. Mentre viveva in Germania, Friedemann cominciò a studiare i precursori sismici, mentre molti dei suoi colleghi erano molto scettici a questo genere di ricerche, pensando che non ci fosse più niente da trovare in questo ambito di ricerca. Gli studi, invece, poterono confermare la presenza di una serie di fenomeni molto importanti ed interessanti per questa ricerca. Nei successivi 20 anni, Friedemann studiò i meccanismi fisici che caratterizzavano tali meccanismi osservati sulla roccia e dimostrò come le rocce sottoposte ad enorme pressione, possano essere in grado di condurre l'elettricità, ed in grado di emettere dei segnali fino al punto in cui, sollecitate, le rocce si frammenterano. Tale emissione di segnali comprende, secondo tali studi, ben 8 ordini di grandezza.
Già dal 1990 Fridemann venne a conoscenza del fatto che i minerali e le rocce comuni erano in grado di presentare gli stessi effetti fisici se sottoposti a stress, ma fu solo dopo alcuni anni che lo studioso incomincià uno studio approfondito per le sue ipotesi di lavoro.
Tutte le ipotesi si dimostrarono correte, e per 10 anni lavorò a due Post-Doc della NASA, dove fu in grado di dimostrare, nel 2006 che quando una roccia viene sottoposta ad uno stress meccanico moderato (ad esempio un blocco di granito di circa 20 metri di lunghezza), questo era in grado di fornire corrente elettrica all'altra estremità. Da un punto di vista teorico tale evidenza venne teorizzata dallo stesso Friedemann già negli anni '80. Si dimostrò anche come le molecole di aria ionizzata erano presenti in maniera massiccia sulla superficie della roccia producendo anche delle piccole scintille sugli angoli e sui bordi della roccia stessa, inducendo alla formazione di scariche a corona.
Quando lavorò con Tom Bleier, il capo di Quakefinder (humanitarian R&D division of Stellar Solutions), Bleier installò dei sensori di conducibilità elettrica lungo la Faglia di S. Andreas e poterono notare come di fronte a sismi di media intensità, non lontano dai sensori di monitoraggio questi rivelavano un aumento della conducibilità dell'aria!
I sensori vennero sempre sopraffatti dall'enorme ionizzazione presente nell'atmosfera terrestre, in corrispondenza del suolo. Tali ioni sembravano spostarsi poi verso l'alto sino a raggiungere la Stratosfera, e questo fenomeno che con tutta probabilità sembrava causare delle reazioni distinte della Ionosfera ad una quota di circa 200-300 Km di altitudine!
In ogni caso si trattava di processi molto complessi che secondo la letteratura scientifica consistevano in potenziali indicatori di fenomeni pre-sismici. Fu, per Freudemann, molto interessante questo genere di studio, come anche affascinanti furono i suoi risultati.
Secondo lo scienziato il disastroso sisma giapponese del Marzo del 2011, Fu innescato dagli stessi fenomeni, anche se l'evento sismico si verificò nell'acqua (nel mare) e quindi i segnali normalmente osservabili vennero dissipati per forza dell'enorme quantità di acqua che ne attenuò l'emissione risultando così poco chiari. Detto questo, i sismi ed i meccanismi di genesi sono solo alcuni degli interessanti aspetti di ricerca scaturiti da questi studi.
Secondo Friedemann, i segnali di stess meccanico avvengono ad una profondità compresa tra i 10 e i 35 Km, sotto alla superficie terrestre e possono essere rilevati con strumenti appositi.
I sensori vennero sempre sopraffatti dall'enorme ionizzazione presente nell'atmosfera terrestre, in corrispondenza del suolo. Tali ioni sembravano spostarsi poi verso l'alto sino a raggiungere la Stratosfera, e questo fenomeno che con tutta probabilità sembrava causare delle reazioni distinte della Ionosfera ad una quota di circa 200-300 Km di altitudine!
In ogni caso si trattava di processi molto complessi che secondo la letteratura scientifica consistevano in potenziali indicatori di fenomeni pre-sismici. Fu, per Freudemann, molto interessante questo genere di studio, come anche affascinanti furono i suoi risultati.
Secondo lo scienziato il disastroso sisma giapponese del Marzo del 2011, Fu innescato dagli stessi fenomeni, anche se l'evento sismico si verificò nell'acqua (nel mare) e quindi i segnali normalmente osservabili vennero dissipati per forza dell'enorme quantità di acqua che ne attenuò l'emissione risultando così poco chiari. Detto questo, i sismi ed i meccanismi di genesi sono solo alcuni degli interessanti aspetti di ricerca scaturiti da questi studi.
Secondo Friedemann, i segnali di stess meccanico avvengono ad una profondità compresa tra i 10 e i 35 Km, sotto alla superficie terrestre e possono essere rilevati con strumenti appositi.
Di seguito le slides di un seminario scientifico di Friedemann (link originale: http://earthquake.usgs.gov/regional/nca/seminars/2009-02-04/) pubblicate sul sito dell'USGS (U.S. Geological Survey) - Earthquake Science Center Seminars Towards a Unified Theory for Pre-Earthquake Signals
Tutte le rocce hanno proprietà che hanno origine a livello atomico. Ad esempio, i minerali nella maggior parte delle rocce della crosta terrestre contengono difetti noti come "difetti perossidici". In questi difetti, le coppie di anioni ossigeno hanno cambiato la loro valenza dal solito 2 a l'insolito 1-. Poiché i difetti perossidici sono poco appariscenti e difficili da individuare, sono storicamente stati trascurati dalla comunità scientifica. Tuttavia, quando le rocce sono sottoposti a stress che si accumulano prima di terremoti, questi difetti perossidici si attivano e formano portatori di carica elettroniche note come buchi positivi.
Questi buchi positivi, sono altamente carichi di particelle elettriche mobili che trasformano le rocce in una combinazione di una batteria e un semiconduttore. Essi sono portatori di cariche elettriche che attirano gli "elettroni difetto" nei transistori utilizzati nell'elettronica quotidiana, ma in rocce dotate di buchi positivi sono associati con O- in una matrice di O2-. Una volta generato nella crosta terrestre a causa di crescenti tensioni pre-terremoto, i fori positivi hanno la straordinaria capacità di fluire rapidamente attraverso rocce circostanti atone. Essi migrano attraverso la crosta terrestre in modo analogo al flusso di "elettroni difetto" attraverso un semiconduttore. Essi possono muovere a velocità fino a 100 metri al secondo e possono percorrere lunghe distanze - decine e forse centinaia di chilometri. Una volta che i fori positivi arrivano alla superficie della Terra, che producono più risposte fisiche, possono essere rilevati quando si alzano sopra l'immancabile livello di fondo. Questi segnali sono non sismici, cioè, non si basano su onde acustiche a causa della rottura di rocce ma sulla capacità di sostanzialmente ogni roccia per farli passare. Anche se spesso fugace e molto variabile, questi segnali sono indicatori di rischio più elevato per un terremoto. Sono state identificate più di una dozzina di diversi tipi di segnali. Se sappiamo dove guardare, come riconoscerle, e - soprattutto - come interpretarli, questi segnali possono preannunciare l'accumulo di livelli pericolosamente alti di stress tettonico profondo, giorni e anche settimane prima di grandi terremoti.
Fonte: http://www.isfep.com/ion.html
Questi buchi positivi, sono altamente carichi di particelle elettriche mobili che trasformano le rocce in una combinazione di una batteria e un semiconduttore. Essi sono portatori di cariche elettriche che attirano gli "elettroni difetto" nei transistori utilizzati nell'elettronica quotidiana, ma in rocce dotate di buchi positivi sono associati con O- in una matrice di O2-. Una volta generato nella crosta terrestre a causa di crescenti tensioni pre-terremoto, i fori positivi hanno la straordinaria capacità di fluire rapidamente attraverso rocce circostanti atone. Essi migrano attraverso la crosta terrestre in modo analogo al flusso di "elettroni difetto" attraverso un semiconduttore. Essi possono muovere a velocità fino a 100 metri al secondo e possono percorrere lunghe distanze - decine e forse centinaia di chilometri. Una volta che i fori positivi arrivano alla superficie della Terra, che producono più risposte fisiche, possono essere rilevati quando si alzano sopra l'immancabile livello di fondo. Questi segnali sono non sismici, cioè, non si basano su onde acustiche a causa della rottura di rocce ma sulla capacità di sostanzialmente ogni roccia per farli passare. Anche se spesso fugace e molto variabile, questi segnali sono indicatori di rischio più elevato per un terremoto. Sono state identificate più di una dozzina di diversi tipi di segnali. Se sappiamo dove guardare, come riconoscerle, e - soprattutto - come interpretarli, questi segnali possono preannunciare l'accumulo di livelli pericolosamente alti di stress tettonico profondo, giorni e anche settimane prima di grandi terremoti.
Fonte: http://www.isfep.com/ion.html
Sviluppi e Traguardi di tale metodologia
La tecnica da noi utilizzata per prevedere gli eventi sismici a livello globale, è stata riconosciuta a livello internazionale proprio a partire dal 2013, anche a fronte delle numerose allerte sismiche che il nostro gruppo di ricerca è riuscito ad indicare con molto anticipo. Dal 2013, il centro di previsione sismica mondiale ha infatti annunciato che la previsione sismica è una realtà, anche grazie ai nostri studi ed ai dati elaborati in questi lunghi mesi di assidua ricerca assieme al Dr Valentino Straser, il quale è stato il primo ed unico scienziato che ha preso in seria considerazione ciò che avevamo compreso. In termini di ricerca questi dati sono ad oggi gli unici al mondo in grado di fornire un serio appoggio scientifico per lo studio della previsione degli eventi geosismici, essendo stati riconosciuti, i precursori sismici geomagnetici ed interplanetari, come dei forti precursori! Di seguito, l'annuncio dell'IEVPC Tradotto dal Dr. Gabriele Cataldi i cui documenti ufficiali possono essere scaricati e visionati in questa pagina: Documenti:
Venerdì, 8 febbraio 2013 Comunicato stampa 02-02-08-13 01:00 CET
Il Centro Internazionale per la Previsione Sismica e Vulcanologica (IEVPC) annuncia oggi di essere stato in grado ancora una volta di rilevare e prevedere grandi eventi geofisici. Questa volta lo IEVPC ha rilevato con successo i primi segnali di una serie di eruzioni vulcaniche in Kamchatka, Russia e il recente sisma M6,9 avvenuto presso l'isola giapponese di Hokkaido; eventi che si sono verificati nelle ultime tre settimane.
Ciò fa seguito alla rivoluzione anticipata dal programma di test di grande successo dello IEVPC che nel 2012 ha previsto con precisione tre eventi sismici distinti. Attualmente, data la capacità unica dello IEVPC di identificare i grandi terremoti con mesi e settimane di preavviso, abbiamo deciso di terminare il prograamma di test e informare immediatamente le nazioni e gli stati a rischio riguardo la disponibilità di questa nuova capacità.
Secondo il Direttore della Ricerca dello IEVPC, il Dott. Dong Choi, che opera da Canberra, Australia: "L'annuncio di oggi conferma ancora una volta che il processo sviluppato dallo IEVPC è altamente affidabile. Siamo molto orgogliosi delle competenze e della dedizione dimostrata allo IEVPC dagli scienziati associati Dr. Masashi Hayakawa (Giappone) e dal Dr. Valentino Straser (Italia) che hanno rilevato e poi confermato eventi di tipo sismico e vulcanologico. Questi due ultimi eventi si aggiungono ai precedenti successi che abbiamo avuto. In questo momento non dovrebbe esserci alcun dubbio sul fatto che i terremoti più importanti possono essere previsti; infatti i nostri processi (metodologie di indagine) sono stati applicati su gruppi di siti di controllo distribuiti in aree ad alto rischio sismico".
In aggiunta al parere del Dr. Choi, c'è quello del Dr. Hayakawa che affero: "Certamente i primi segnali rilevati nelle eruzioni vulcaniche in Kamchatka nel mese di Gennaio e il grande terremoto M6,9 avvenuto ad Hokkaido il 2 Febbraio 2013, dimostrano che siamo in grado di informare tempestivamente le persone permettendogli di realizzare tutti i preparativi relativi alle potenziali catastrofi. Ciò che rimane da fare è che i lider di varie nazioni del mondo cambino le loro passate convinzioni in cui si pensava che i terremoti erano eventi misteriori al di là del rilevamento. Il lavoro svolto da me e da altri scienziati associali allo IEVPC mostra che adesso abbiamo gli strumenti a disposizione per cambiare radicalmente il modo in cui gli esseri umani reagiscono e si preparano a questi eventi altamente distruttivi."
Il Centro Internazionale per la Previsione Sismica e Vulcanologica (IEVPC) annuncia oggi di essere stato in grado ancora una volta di rilevare e prevedere grandi eventi geofisici. Questa volta lo IEVPC ha rilevato con successo i primi segnali di una serie di eruzioni vulcaniche in Kamchatka, Russia e il recente sisma M6,9 avvenuto presso l'isola giapponese di Hokkaido; eventi che si sono verificati nelle ultime tre settimane.
Ciò fa seguito alla rivoluzione anticipata dal programma di test di grande successo dello IEVPC che nel 2012 ha previsto con precisione tre eventi sismici distinti. Attualmente, data la capacità unica dello IEVPC di identificare i grandi terremoti con mesi e settimane di preavviso, abbiamo deciso di terminare il prograamma di test e informare immediatamente le nazioni e gli stati a rischio riguardo la disponibilità di questa nuova capacità.
Secondo il Direttore della Ricerca dello IEVPC, il Dott. Dong Choi, che opera da Canberra, Australia: "L'annuncio di oggi conferma ancora una volta che il processo sviluppato dallo IEVPC è altamente affidabile. Siamo molto orgogliosi delle competenze e della dedizione dimostrata allo IEVPC dagli scienziati associati Dr. Masashi Hayakawa (Giappone) e dal Dr. Valentino Straser (Italia) che hanno rilevato e poi confermato eventi di tipo sismico e vulcanologico. Questi due ultimi eventi si aggiungono ai precedenti successi che abbiamo avuto. In questo momento non dovrebbe esserci alcun dubbio sul fatto che i terremoti più importanti possono essere previsti; infatti i nostri processi (metodologie di indagine) sono stati applicati su gruppi di siti di controllo distribuiti in aree ad alto rischio sismico".
In aggiunta al parere del Dr. Choi, c'è quello del Dr. Hayakawa che affero: "Certamente i primi segnali rilevati nelle eruzioni vulcaniche in Kamchatka nel mese di Gennaio e il grande terremoto M6,9 avvenuto ad Hokkaido il 2 Febbraio 2013, dimostrano che siamo in grado di informare tempestivamente le persone permettendogli di realizzare tutti i preparativi relativi alle potenziali catastrofi. Ciò che rimane da fare è che i lider di varie nazioni del mondo cambino le loro passate convinzioni in cui si pensava che i terremoti erano eventi misteriori al di là del rilevamento. Il lavoro svolto da me e da altri scienziati associali allo IEVPC mostra che adesso abbiamo gli strumenti a disposizione per cambiare radicalmente il modo in cui gli esseri umani reagiscono e si preparano a questi eventi altamente distruttivi."
Va specificato che gli studi condotti dal Radio Emissions Project sono gli unici del genere perché sono basati non solo sullo studio del fondo geomagnetico naturale, ma sulla sua correlazione in base ai fenomeni di origine solare ad esso interconnessi. I dati elaborati come detto in questa pagina, sono quindi suffragati da moltissimi dati e non solo da letture statiche e singole relative all'andamento geomagnetico. Ora che viene riconosciuto il nostro lavoro a livello internazionale ed ora che la previsione sismica è un dato reale i ricercatori di tutto il mondo (proprio come affermato nel comunicato ufficiale dell'IEVPC) dovrebbero cambiare radicalmente le loro vecchie convinzioni in materia, ma questo ovviamente necessiterà di maggior tempo.
Una delle tante pagine presenti in alcuni articoli scientifici che fanno riferimento al nostro lavoro di ricerca. In fondo alla pagina il ringraziamento a Daniele e Gabriele Cataldi, fondatori del progetto, da parte del Geologo Ricercatore Dr. Valentino Straser (Esponente Mondiale e massimo esperto sulla previsione sismica per mezzo della ricerca sui fenomeni geomagnetici) per i dati forniti.
Ottobre 2018 - L'evoluzione del sistema
Tra il Marzo 2017 e il Marzo 2018, la sperimentazione del Radio Emissions Project ha permesso di realizzare un sistema in grado di riconoscere l'azimut di provenienza dei segnali radio pre-sismici. Tale sperimentazione, durata un anno, si è conclusa con la pubblicazione di un importante articolo scientifico pubblicato anche sull'IEVPC.
In tale contesto, osservando i fenomeni generati dall'attività solare, è possibile comprendere come il sistema fisico evidenziato dal monitoraggio del Radio Emissions Project, corrisponda al "primo principio della Termodinamica" e al fenomeno conosciuto come "Entalpia". In tale ambito l'energia scambiata dal sistema Sole-Terra viene immagazzinato, per essere rilasciata gradualmente, anche in periodi di minimo solare (2018). Tali dati non solo sottolineano come il monitoraggio e lo studio confermi tali meccanismi, ma anche che le ipotesi di lavoro ipotizzate già nel 2012, erano giuste.
Se dunque i dati di monitoraggio indicano questo, si comprendere come alla natura dell'innesco sismico globale influiscano meccanismi di accumulo di energia generati dall'interazione con l'attività solare, come già detto. Sarebbe interessante comprendere dove tale energia si accumula e quali sono i fenomeni/maccanismi che ne regolano il rilascio graduale. Ovviamente il sistema RDF è in grado in parte di rispondere a tale domanda, indicano la aree tettoniche come quella fine struttura che circonda l'intero globo, dove tale energia sembra concentrarsi in parte.
In tale contesto, osservando i fenomeni generati dall'attività solare, è possibile comprendere come il sistema fisico evidenziato dal monitoraggio del Radio Emissions Project, corrisponda al "primo principio della Termodinamica" e al fenomeno conosciuto come "Entalpia". In tale ambito l'energia scambiata dal sistema Sole-Terra viene immagazzinato, per essere rilasciata gradualmente, anche in periodi di minimo solare (2018). Tali dati non solo sottolineano come il monitoraggio e lo studio confermi tali meccanismi, ma anche che le ipotesi di lavoro ipotizzate già nel 2012, erano giuste.
Se dunque i dati di monitoraggio indicano questo, si comprendere come alla natura dell'innesco sismico globale influiscano meccanismi di accumulo di energia generati dall'interazione con l'attività solare, come già detto. Sarebbe interessante comprendere dove tale energia si accumula e quali sono i fenomeni/maccanismi che ne regolano il rilascio graduale. Ovviamente il sistema RDF è in grado in parte di rispondere a tale domanda, indicano la aree tettoniche come quella fine struttura che circonda l'intero globo, dove tale energia sembra concentrarsi in parte.
Entalpia ed Entropia del sistema - Nella Sismogenesi
L’entalpia è una funzione di stato di un sistema ed esprime la quantità di energia che esso può scambiare con l'ambiente. Ad esempio, in una reazione chimica, l'entalpia scambiata dal sistema consiste nel calore assorbito o rilasciato nel corso della reazione. In un passaggio di stato, come la trasformazione di una sostanza dalla sua forma liquida a quella gassosa, l'entalpia del sistema è il calore latente di evaporazione. In un semplice processo di variazione della temperatura, l'entalpia scambiata dal sistema per variazioni unitarie di temperatura è data dalla capacità termica a pressione costante.
L'entropia: l’energia di un sistema è una proprietà che possiamo utilizzare per decidere se un determinato stato è raggiungibile o meno. Ma c’è un modo per sapere se un determinato stato è raggiungibile spontaneamente? Ci dovrebbe essere una proprietà che sia in grado di comportarsi come un indicatore di una trasformazione naturale e spontanea, che possa avvenire senza interventi esterni. Una tale proprietà esiste ed è l’entropia. L’entropia può essere definita in questo modo: consideriamo due stati particolari di un sistema isolato, che chiameremo stato A e stato B; se l’entropia è maggiore nello stato B allora questo può essere raggiunto spontaneamente dallo stato A del sistema. Viceversa, lo stato A non può essere raggiunto spontaneamente dallo stato B del sistema, cioè non lo possiamo raggiungere senza rompere l’isolamento del sistema. L’entropia di un sistema quindi aumenta ogni qual volta che avviene una trasformazione spontanea, mentre può diminuire nel caso di una trasformazione non spontanea, che però, proprio perché non spontanea, rompe l’isolamento del sistema. Se consideriamo l’intero Universo, dove non possono avvenire trasformazioni non spontanee (altrimenti dovremmo ammettere un altro sistema esterno all’Universo, ma noi con il termine Universo intendiamo “tutto ciò che esiste”), l’entropia non diminuisce mai, ma aumenta sempre. Anche il concetto di entropia quindi afferma l’asimmetria della natura, e può quindi essere visto come un altro aspetto del Secondo Principio della Termodinamica. Esso può essere enunciato in questo modo:
Qualunque trasformazione spontanea è accompagnata da un aumento
dell’ entropia dell’Universo.
Ciò premesso, è interssante notare come il sistema fisico da noi ipotizzato rispetti tali principi, anche a fronte delle scoperte realizzate, che indicano come il sistema di carica energetica avviene in parte proprio nelle rocce, gli scambi e le trasformazioni energetiche che avvengono tra la ionosfera terrestre e la litosfera, suggeriscono proprio un sistema basato sull'Entalpia e sul Primo Principio della Termodinamica.
L'entropia: l’energia di un sistema è una proprietà che possiamo utilizzare per decidere se un determinato stato è raggiungibile o meno. Ma c’è un modo per sapere se un determinato stato è raggiungibile spontaneamente? Ci dovrebbe essere una proprietà che sia in grado di comportarsi come un indicatore di una trasformazione naturale e spontanea, che possa avvenire senza interventi esterni. Una tale proprietà esiste ed è l’entropia. L’entropia può essere definita in questo modo: consideriamo due stati particolari di un sistema isolato, che chiameremo stato A e stato B; se l’entropia è maggiore nello stato B allora questo può essere raggiunto spontaneamente dallo stato A del sistema. Viceversa, lo stato A non può essere raggiunto spontaneamente dallo stato B del sistema, cioè non lo possiamo raggiungere senza rompere l’isolamento del sistema. L’entropia di un sistema quindi aumenta ogni qual volta che avviene una trasformazione spontanea, mentre può diminuire nel caso di una trasformazione non spontanea, che però, proprio perché non spontanea, rompe l’isolamento del sistema. Se consideriamo l’intero Universo, dove non possono avvenire trasformazioni non spontanee (altrimenti dovremmo ammettere un altro sistema esterno all’Universo, ma noi con il termine Universo intendiamo “tutto ciò che esiste”), l’entropia non diminuisce mai, ma aumenta sempre. Anche il concetto di entropia quindi afferma l’asimmetria della natura, e può quindi essere visto come un altro aspetto del Secondo Principio della Termodinamica. Esso può essere enunciato in questo modo:
Qualunque trasformazione spontanea è accompagnata da un aumento
dell’ entropia dell’Universo.
Ciò premesso, è interssante notare come il sistema fisico da noi ipotizzato rispetti tali principi, anche a fronte delle scoperte realizzate, che indicano come il sistema di carica energetica avviene in parte proprio nelle rocce, gli scambi e le trasformazioni energetiche che avvengono tra la ionosfera terrestre e la litosfera, suggeriscono proprio un sistema basato sull'Entalpia e sul Primo Principio della Termodinamica.