Samstag, 4. Januar 2014

Geologen wollen einige Rätsel um Erdbebenlichter gelöst haben

Unter anderem diese 1970 am Tagish Lake fotografierten Lichtkugeln halten die Autoren einer aktuellen Studie für sogenannte Erdbebenlichter. | Copyright/Quelle: Martin Jasek, ufobc.ca

Quebec (Kanada) - Jahrelang von Wissenschaftlern als Hirngespinste abgetan, gelten Kugelförmige bis flächige Lichtphänomene vor, während oder manchmal auch unmittelbar nach Erdebeben, sogenannte "Earthquake Lights" (Erdbebenlichter) mittlerweile als zumindest eindeutig nachgewiesene Phänomene. Obwohl zahlreiche Foto- und Filmaufnahmen die Existenz dieser Lichterscheinungen belegen, stehen Wissenschaftler immer noch rätselratend vor der Frage, wie die Erdlichter eigentlich entstehen und was sie demnach sind. In einer aktuellen Studie berichten kanadische Wissenschaftler, dass sie einige Fragen rund um die Erdbebenlichter nun klären konnten. Die neue Erkenntnis könnte sogar zu einem Frühwarn-Werkzeug für bestimmte Arten von Erdbeben führen.

Wissenschaftler sowie Laien haben bereits mit verschiedenen Theorien versucht, die Lichtphänomene zu erklären. Am populärsten sind jene Hypothesen, die etwa davon ausgehen, dass durch die tektonische Bewegung von quarzhaltigem Gestein ein sogenannter pizoelektrisches Feld erzeugt wird, aus dem sich u.a. Lichtblitze lösen können. Andere vermuten im tektonischen Stress einen zeitweiligen Auslöser elektromagnetischer Energie, durch den Veränderungen in der magnetischen Ladung der Ionosphäre erzeugt werden und sich entsprechend manifestieren. Diese Theorien jedoch in der Praxis zu testen, gestaltete sich bislang als sehr schwierig - nicht zuletzt, da die Erdbebenvorhersage noch in den Kinderschuhen steckt und sich entsprechend extreme Zustände nicht so ohne weiteres im Labor reproduzieren lassen.


Jetzt berichten Geologen um Robert Thériault vom Quebec Ministry of Natural Resources und Friedemann Freund von der San Jose State University in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals "Seismological Research Letters" (DOI: 10.1785/0220130059) von einem neuen Ansatz, die Frage nach dem Ursprung der Erdbebenlichter zu klären. Hierzu haben die Forscher die geologischen Umstände von 65 weltweiten Erdbeben seit dem Jahr 1600 untersucht, vor, während oder nach denen Zeugen besagte Lichtphänomene beschrieben hatten.


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"Als wir diese umfangreichen Daten dann untersuchten, stellen wir ein offenkundiges Muster fest", zitiert der "Spurprising Science"-Blog des "Smithsonian Magazine" (smithsonianmag.com) den Studienleiter Thériault.


Während sich weltweit rund 95 Prozent der seismischen Aktivität entlang der Grenzen zwischen zwei tektonischen Platten ereignen, fanden 85 Prozent und damit die deutliche Mehrheit jener Beben mit Erdbebenlichtern innerhalb der tektonischen Platten an Orten statt, wo es zu sog. kontinentalem Rifting - also Grabenbrüchen kommt. Derartige Beben stellen gerade einmal fünf Prozent aller Erdbeben dar. Hinzu zeigte sich, dass die restlichen 15 Prozent der Erdbebenlichter während Beben entstanden, die durch das Aneinandervorbeigleiten zweiter tektonischer Platten sogenannte Transform-Falten erzeugen, statt dass eine Platte (wie in den meisten Fällen) unter der anderen verschwindet (Subduktion). Zudem stellten die Forscher aufgrund ihrer Daten fest, dass Erdbebenlichter in einem ungleichen Verhältnis eher vor oder während statt nach den Beben selbst erscheinen.


Während die Wissenschaftler das entdeckte Verteilungsmuster der Beben mit Erdbebenlichtern noch nicht erklären können, glauben sie jedoch, das beobachtete zeitliche Erscheinen der Lichtphänomene erklären zu können.


Hierzu vermuten sie, dass bei entsprechenden Beben Gestein involviert ist, dass Energie zwar bis zur Erdoberfläche, jedoch nicht in höhere Atmosphärenschichten leiten kann: "Der Prozess beginnt tief in der Erdkruste. Hier ist das Gestein hohem Stress ausgesetzt schon bevor dieser Stress sich in einem Erdbeben entlädt", so Thériault.


Angesichts bestimmter Gesteinsarten konnte Freund in Laborexperimenten zeigen, dass dieser Stress Paare negativ-geladener Sauerstoff-Atome aufbrechen kann, die sonst miteinander durch Peroxyverbindungen verbunden sind. "Wenn dass passiert, so werden beide Sauerstoff-Ionen befreit und können so durch die Risse im Gestein an die Oberfläche gelangen", erläutert der Forscher und vermutet weiter: "An diesem Punkt ionisieren dann dichte Gruppen dieser geladenen Atome Lufttaschen, bilden dabei geladenes Gas - also Plasma - das dann leuchtet."


Tektonischer Stress staue sich zusehends vor dem erlösenden Beben an. In ihrem Modell gehen die Forscher also davon aus, dass die Erdbebenlichter vom tektonischen Stress und nicht von der eigentlichen seismischen Aktivität ausgelöst werden. Dieser Umstand, so sind die Wissenschaftler überzeugt, könne schließlich auch erklären, warum die meisten Erdbebenlichter meist einige Minuten, Stunden bis Tage "vor" und nicht "nach" dem eigentlich Beben gesehen wurden.


Sollte sich die Theorie der Forscher bestätigen, könnte die Beobachtung sogar als einem Frühwarn-Werkzeug für bestimmte Erdbebenarten genutzt werden: "Diese Lichter könnten ein wirklich nützlicher Indikator dafür sein, dass sich im Untergrund tektonischer Stress aufbaut, der sich dann in absehbarer Zeit wahrscheinlich als Beben entladen wird", so Thériault. "Wenn Sie also plötzlich (ungewöhnliche) Lichter am Himmel sehen und sich in einem Erdbebenrisikogebiet aufhalten oder dort wohnen, so könnte es sich um ein frühes Anzeichen für ein nahendes Erdbeben handeln."


- Zusätzliche Materialien zum Originalartikel mit zahlreichen Fallbeispielen und Schilderungen finden Sie HIER


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Quelle: seismosoc.org, smithsonianmag.com
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