一份新的地震光目錄——有時在地震發生前或發生期間報告的神秘光芒——發現它們最常發生在岩石張裂的地質裂谷環境中。這項工作是探索神秘光線的最新嘗試，目擊者幾個世紀以來都有描述，但科學家們尚未完全解釋清楚。
這項研究發表在《地震學研究通訊》的1月/2月刊中，它彙集了多項研究結果，提出了地震光形成的機制。作者認為，在地震期間，岩石相互研磨的應力會產生電荷，這些電荷沿著裂谷帶常見的近乎垂直的地質斷層向上移動。當電荷到達地表並與大氣相互作用時，就會產生光芒。
“地震光是一種真實現象——它們不是不明飛行物，”首席作者、加拿大魁北克市魁北克自然資源部的地質學家羅伯特·泰里奧說。“它們可以用科學解釋。”
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邊緣現象
研究地震光的問題之一是，合法的報告與邊緣科學混雜在一起。一些目擊者難以置信地描述了從地面噴出的火焰和煙霧；另一些人則提到可能是極光的發光雲，或者可能是流星的天火條紋。
但馬薩諸塞州波士頓學院的地球物理學家約翰·埃貝爾說，一些報告不容易解釋。例如，1727年，一個新英格蘭人在十月的一個晚上遛狗時，感覺地面開始震動，看到一個光球滾到動物身上，動物發出尖叫聲。
“我們都對了解更多關於地震光的資訊感興趣，”沒有參與這項新研究的埃貝爾說。“這只是一個不常見的科學探究領域，因為沒有辦法對它們進行實驗。”
泰里奧的團隊決定彙編他們能找到的所有可靠報告，從1600年到今天。他們專注於來自美洲的27次地震和來自歐洲的38次地震，並整理了許多奇怪的故事。2007年8月，在秘魯海岸附近，一名漁民報告說，在海面開始震動前幾分鐘，天空變成了紫色。1911年11月，在德國埃賓根附近，一名婦女報告說，當地震開始時，看到發光體沿著地面移動，“像蛇一樣”。
在研究的65次地震中，56次發生在活躍或古老的裂谷帶。而65次地震中有63次發生在破裂的地質斷層幾乎垂直的地方——而不是許多主要斷層所呈現的較淺的角度。
泰里奧和他的同事說，這種陡峭的幾何形狀可以解釋地震光是如何出現的。團隊成員、加利福尼亞州莫菲特菲爾德美國宇航局艾姆斯研究中心的礦物物理學家弗裡德曼·弗羅因德懷疑，這一切都始於岩石中的缺陷，其中礦物化學結構中的氧原子缺少一個電子。當地震的應力衝擊岩石時，它會破壞與這些缺陷相關的化學鍵，從而產生正電荷的空穴。這些“p空穴”可以垂直地透過斷層到達地表，從而觸發可以產生光的強區域性電場。
大擠壓
實驗室實驗表明，透過擠壓可以在某些型別的岩石中產生電場。但弗羅因德的想法只是解釋地震光的眾多可能機制之一。“它很有道理，但這並不意味著它是正確的，”埃貝爾說。
泰里奧說，該目錄為研究地震光開闢了其他思路。例如，監測活動斷層的地震學家可能會在地震發生前或發生期間立即尋找土壤電導率的變化。
總的來說，泰里奧說，傳播關於地震光的資訊可以提高人們對它們作為可能的地震預警的認識。這種現象以前曾提醒過人們：2009年4月，在義大利拉奎拉附近，一名男子在清晨看到白光反射到他廚房的傢俱上，於是帶著家人到戶外避難。兩個小時後，發生了一場毀滅性的地震。
本文經《自然》雜誌許可轉載。這篇文章於2014年1月2日首次發表。