科学家们提出了太阳耀斑与地震之间存在令人意外的关联。当太阳活动扰乱电离层时，可能产生穿透地壳脆弱断裂带的电场。若断层已处于临界应力状态，这种额外的静电压力就可能触发地震。该观点并非主张直接因果关系，但为思考空间天气与地震活动如何相互作用提供了新视角。
该研究并非旨在预测地震。而是概述了一种可能的物理机制，展示由强烈太阳活动（如太阳耀斑）引发的电离层电荷水平变化，如何与已减弱的地壳区域相互作用，并影响裂缝的发育方式。
电离层如何影响断层带
在该模型中，地壳的破裂区域被认为含有处于极高温度和压力下的水，可能处于超临界状态。从电学角度来看，这些断裂带可能起到电容器的作用。它们与地表和低层电离层相连，形成了一个连接地面与高层大气的巨大静电系统。
当太阳活动增强时，电离层中的电子密度会显著上升。这可能在低层电离层中形成一个带负电的层。通过电容耦合，这种电荷可能在破裂岩石内部的微观空隙中产生强电场。由此产生的静电压力可能接近已知会影响断层稳定性的潮汐应力或重力应力水平。
根据研究团队的计算，与大型太阳耀斑相关的电离层扰动（涉及总电子含量增加几十个TEC单位）可能在这些地壳空隙内产生几兆帕的静电压力。
大地震前观测到的电离层异常
在强烈地震发生前，经常探测到异常的电离层行为。观测现象包括电子密度激增、电离层高度下降以及中尺度移动电离层扰动的传播速度减慢。传统上，科学家将这些变化解释为地壳内部应力积累所造成的影响。
这一新框架提供了一个额外的视角。它表明存在一种双向互动，即地球内部的过程可以影响电离层，同时电离层扰动也可能将反馈力传回地壳。该模型连接了空间天气和地震活动，但并未声称太阳活动直接导致地震。
太阳活动与2024年能登半岛地震
研究人员指出，日本近期的几次大地震，包括2024年能登半岛地震，都发生在强烈太阳耀斑活动期之后不久。他们强调，这种时间上的关联并不能证明因果关系。然而，这与以下观点一致：当断层已接近破裂时，电离层扰动可能作为一个促成因素。
超越地球内力的地震再思考
通过借鉴等离子体物理学、大气科学和地球物理学，这种方法拓展了传统上认为地震仅由地球内部力量驱动的观点。研究结果表明，将地下测量与追踪电离层状况相结合，可以增进对地震如何起始以及如何评估地震风险的理解。
未来的工作将把基于GNSS的高分辨率电离层断层扫描技术与详细的空间天气数据相结合。其目标是确定电离层扰动在何时以及如何对地壳产生有意义的静电效应。