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¿Por qué a veces aparecen luces en el cielo durante un terremoto?

Durante siglos, los testigos presenciales informaron ocasionalmente haber visto un fenómeno inexplicable minutos antes, durante o después de un terremoto: extrañas luces brillantes en el cielo.

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Justo después de un terremoto de 1888 que azotó a Nueva Zelanda, por ejemplo, hubo informes de "apariencias luminosas" y "un brillo extraordinario" visible durante varias horas. Fueron vistos en 1930, durante un terremoto en Idu, Japón, visible hasta 70 millas de distancia del epicentro. Entre las docenas de terremotos que supuestamente producían luces extrañas, sus cualidades variaban ampliamente: las personas informaron haber visto bengalas blancas, orbes flotantes o llamas parpadeantes de color arcoíris. Las luces a veces aparecían por solo unos segundos, pero otras veces flotaban en el cielo durante minutos u horas a la vez.

Durante gran parte de la historia moderna, estos informes se consideraron apócrifos. No fue hasta que una serie de fotografías de luces extrañas se rompieron durante un terremoto de 1965 en Nagano, Japón, incluido el de abajo, que los científicos reconocieron la validez del fenómeno.

Imagen a través del archivo en línea de UC Berkeley

Desde entonces han sido capturados con mayor frecuencia e incluso en video, como este clip tomado 30 minutos antes de un terremoto que golpeó la provincia china de Sichuan en 2008:

Pero para los científicos, aceptar que existen luces de terremoto presenta un nuevo problema: ¿cómo se explican?

En las últimas décadas, se han ofrecido una variedad de hipótesis. Algunos han propuesto que el movimiento tectónico de rocas que incluyen cuarzo podría generar un campo pizoeléctrico que produce destellos de luz. Otros han sugerido que el estrés tectónico permite temporalmente que las rocas conduzcan energía electromagnética, provocando cambios en la carga magnética de la ionosfera, el nivel más alto de la atmósfera. Pero es extremadamente difícil probar cualquiera de estas hipótesis, porque los terremotos son muy impredecibles y las condiciones son muy difíciles de replicar en un laboratorio.

Hoy, en un estudio publicado en Seismological Research Letters, un equipo de científicos de Robert Thériault utilizó una estrategia alternativa para encontrar la respuesta: analizaron las circunstancias geológicas de 65 terremotos a partir del año 1600 que produjeron informes de luz para ver qué Los acontecimientos tenían en común.

"Construimos una base de datos bastante grande de terremotos con luces de terremoto que ocurrieron en todo el mundo", dice Thériault, un geólogo del Ministerio de Recursos Naturales de Quebec. "Y eventualmente, cuando comenzamos a mirarlos, encontramos un patrón realmente sorprendente".

En todo el mundo, aproximadamente el 95 por ciento de la actividad sísmica ocurre en los límites entre dos o más placas tectónicas. Pero la gran mayoría de las luces de terremoto (85 por ciento) ocurrieron en asociación con un terremoto dentro de una placa tectónica en sitios de ruptura continental, una categoría que representa solo el cinco por ciento de todos los terremotos. Además, la mayor parte del 15 por ciento restante ocurrió con terremotos causados ​​por dos placas que se deslizan entre sí (una falla de transformación), en lugar de que una placa se empuje debajo de otra (una zona de subducción).

Además, los científicos descubrieron que las luces de terremoto aparecen de manera desproporcionada antes o durante los terremotos, en lugar de después. Todavía no tienen una explicación para los patrones de ubicación inusuales de las luces de terremoto, pero creen que pueden explicar esta tendencia en el tiempo.

Su modelo, desarrollado en los últimos años por el coautor Friedemann Freund de la Universidad Estatal de San José, también involucra rocas que conducen energía hacia la superficie, pero no hasta la ionosfera.

"El proceso comienza en lo profundo de la corteza, donde las rocas están sujetas a altos niveles de estrés, antes de que el estrés se libere para producir un terremoto", dice Thériault. En ciertos tipos de roca, Freund ha demostrado en experimentos de laboratorio, este estrés puede romper pares de átomos de oxígeno cargados negativamente que están unidos en enlaces peroxi.

Cuando esto sucede, cada uno de los iones de oxígeno se libera, y estos pueden fluir a través de grietas en la roca, hacia la superficie. En ese punto, continúa el pensamiento, los grupos de alta densidad de estos átomos cargados ionizarán bolsas de aire, formando un gas cargado (un plasma) que emite luz.

El estrés tectónico se acumula gradualmente durante un período prolongado de tiempo antes de ser liberado en un terremoto. Su modelo, que se basa en este estrés para crear luces, en lugar de una actividad sísmica real, podría explicar por qué las luces a menudo ocurren minutos, horas o incluso días antes de un terremoto.

Como resultado, dicen, las luces de terremoto podrían ser más que un fenómeno intrigante: podrían ser un indicador vital, para algunos, de que el suelo está a punto de comenzar a temblar. "Si ves luces visibles en el cielo y vives en un área propensa a terremotos, podrían ser una señal de alerta temprana de que se acerca un terremoto", dice Thériault.

¿Por qué a veces aparecen luces en el cielo durante un terremoto?