李棟
閃電似乎只是高空云層才會出現(xiàn)的,但在現(xiàn)實生活中,還有一種地震前后的逆向閃電現(xiàn)象(從地表延伸向天空的閃電),它們可能是地質(zhì)運動的結(jié)果。
神秘的發(fā)光現(xiàn)象
2009年4月6日清晨,意大利中部發(fā)生了6.3級地震,造成了至少294人死亡。在研究如何預(yù)防地震發(fā)生以減少災(zāi)害的過程中,一件事情引起了科學(xué)家們的興趣。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),在這次地震前后的一個月里,有幾十人聲稱自己看到了神秘的發(fā)光現(xiàn)象,從目擊者的描述和現(xiàn)場視頻圖片中看得出來,這些光從地底下冒出來,伴隨著閃電云和球形閃電,還有些彩虹色的火焰從地底冒出,照亮了半邊天空。與常見的不明飛行物一樣,有的球形發(fā)光體在以很快的速度移動。
這是又一件UFO事件嗎?還是說這只是人們在地震的恐慌后產(chǎn)生的錯覺?
事實上,不只是現(xiàn)代人目睹過這種奇怪的發(fā)光體。幾個世紀以來,在地震前幾分鐘或者后幾分鐘,都總有目擊者報告令人費解的現(xiàn)象:不同形狀和顏色的光圈會照亮天空,其中有橘紅色的灼熱光、藍白色的冷光、火球或閃光。
早在1755年,把遠在瑞典教堂里的鐘晃得叮當亂響的里斯本地震之后,哲學(xué)家康德就記載了這些警告性跡象:“在地震前8天,卡迪斯附近的地面上爬滿了大量從泥土中鉆出來的蚯蚓。地震來臨前,天空出現(xiàn)強烈的閃電。”
1966年蘇聯(lián)塔什干發(fā)生地震,一位工程師聽到左方傳來發(fā)動機般隆隆的響聲,同時閃現(xiàn)出耀眼的白光,晃得睜不開眼,持續(xù)了4.4秒鐘,接著地震來了,差點使他摔倒在地上。地震過后,光也就暗下來了。
1968年,在日本松代發(fā)生一系列地震期間,在垣岡地震觀察站的野水裕拍攝到第一批“地震光”照片。有些顯示天空出現(xiàn)紅色條紋,就像低懸的北極光;有些看上去像遠處低垂的藍色曙光。
1976年7月28日深夜,一位在中國唐山的加拿大地質(zhì)學(xué)家突然看到窗外一團藍光沖破天際,還有一個火球從地下鉆出來,意識到情況危險,他迅速離開了自己的家。此后不久,毀滅性的唐山大地震發(fā)生了,造成24萬人死亡,而這位地質(zhì)學(xué)家幸免于難。
對地震光的誤解
雖然目擊者見到的形狀不是一樣的,有的人看到了從地底下噴出的火焰和煙霧,有的人看到了發(fā)光云,或者是從地表反向延伸到天空的雷電,但在地震前后看到詭異的發(fā)光體是相似的。
在現(xiàn)代歷史上,這些不明發(fā)光體的報告一度被認為是杜撰的。直到1965年地震期間,一系列的奇怪的發(fā)光物體照亮了日本長野,并留下了一組組清晰可見的“案發(fā)現(xiàn)場圖”,科學(xué)家們才開始承認這種現(xiàn)象的存在,并將這些在大地震前后用肉眼看到的沒法解釋的光學(xué)現(xiàn)象稱為地震光。
有些地震光常常被人們誤以為UFO,比如與UFO最為近似的是火球現(xiàn)象,這些橢圓狀發(fā)光物體會以很快的速度移動,與圓盤狀的UFO很像。一系列研究表明,實際上這些UFO出現(xiàn)時,往往也是這片區(qū)域發(fā)生了較大的地震前后,比如在意大利拉奎拉的地震前,UFO目擊事件徒然增加。這類不明飛行物只是人們在看到地震光產(chǎn)生后的一種誤認。
那么,地震光又是如何產(chǎn)生的呢?如果大地震前,自然界能用這種超自然的發(fā)光現(xiàn)象向我們預(yù)警,它能否成為我們預(yù)防地震的關(guān)鍵呢?
來自地底的運動
幾乎所有的科學(xué)家都意識到這些所謂的發(fā)光現(xiàn)象,只不過是像雷電一樣的放電現(xiàn)象,但沒人能解釋得清楚這些強大的電流來自哪里。最初,科學(xué)家們將注意力集中到了天空,認為是大氣異常造成的,但除非有類似積雨云的激烈運動產(chǎn)生大量電荷,否則晴空萬里的天空怎么能夠產(chǎn)生足夠的電荷,又如何會產(chǎn)生那么大的電流呢?
由于地震無法預(yù)測,實驗室里也沒法再現(xiàn)這些地震發(fā)生的條件,美國宇航局的首席科學(xué)家弗里德曼·弗羅恩德決定從歷史上記載的地震光現(xiàn)象去找答案。他搜集了1600年以來官方記載的可靠的65個地區(qū)的地震光,分析了這些地區(qū)的地質(zhì)特征,得出了一個驚人的發(fā)現(xiàn):幾百年來所記錄的65次地震光中,有63次是垂直斷層導(dǎo)致的地震,幾乎所有的地震光目擊事件發(fā)生的地區(qū)都有豐富的巖漿巖。地震光會不會是來自地下巖石大規(guī)模運動而產(chǎn)生的電流呢?
早在上世紀80年代初,弗羅恩德研究在高溫和高壓下地殼運動時,就注意到了深處巖漿到達地面冷卻過程中,巖漿中的原子會產(chǎn)生電離運動,形成大量等離子體。當?shù)入x子體到達地表后,它會電離空氣而引起光的爆發(fā),這就是人們常??吹降氐紫碌奈骞馐幕鹧娴膩碓?。這種放電現(xiàn)象也可能出現(xiàn)在空中,為其他粒子充電,造成雪崩式電離效應(yīng),在這個時候,會產(chǎn)生一些球狀閃電和閃電云現(xiàn)象。
在一次實驗中,弗羅恩德在實驗室里用液壓機將數(shù)噸重的力量施加到一個四米高的巖石的一面時,他測量到了巖石的另一側(cè)的大量電荷,這也證實了他最初的想法。
在爭議中不斷被證實
然而,弗羅恩德的說法并不是沒有爭議,美國地質(zhì)勘探局地球物理學(xué)家馬爾科姆·約翰斯頓就無法復(fù)制弗羅恩德在實驗室里的實驗。美國波士頓學(xué)院的地震學(xué)家約翰·埃貝爾則認為,地球地殼劇烈運動可產(chǎn)生電荷,但沒有研究表明這些電荷可以產(chǎn)生電流。
面對這些質(zhì)疑,弗羅恩德一直在找證據(jù)做支撐。2008年5月初,就在汶川地震發(fā)生前的幾天,美國宇航局的科學(xué)家從地球紅外監(jiān)測圖像上發(fā)現(xiàn),中國西南部地區(qū)出現(xiàn)異常的紅外線效應(yīng),研究人員斷定,這是從地下爆發(fā)出的等離子電離空氣后出現(xiàn)的。幾天后,汶川發(fā)生8.0級特大地震。
現(xiàn)在,弗羅恩德的理論已經(jīng)是解釋地震光的主流理論,也為地震光的研究打下了一定的科學(xué)基礎(chǔ),雖然仍有爭議,但這個理論將會使得人們更關(guān)注地球的地磁運動過程,這些研究將有助于地震學(xué)家更好地預(yù)測地震。