Investigadores de la Universidad de Kyoto propusieron recientemente un nuevo modelo teórico que intenta explicar cómo el "clima espacial", como la actividad solar, puede afectar débilmente, pero posiblemente de manera crítica, el proceso de ruptura en las profundidades de la corteza terrestre bajo ciertas condiciones, "promoviendo" así la aparición de grandes terremotos en casos raros.
El equipo de investigación enfatiza que este no es un método de predicción de terremotos, pero propone un camino físico que comienza con una fuerte actividad solar, como erupciones solares, y eventualmente llega a la zona frágil de la corteza terrestre: la actividad solar cambiará rápidamente la distribución de partículas cargadas en la ionosfera de la atmósfera superior, y esta redistribución de la carga ionosférica cambiará la propagación de las señales del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) en la atmósfera superior. Es una de las razones importantes por las que la comunidad científica continúa monitoreando el contenido total de electrones de la ionosfera.
Dentro de la corteza terrestre, el modelo se centra específicamente en zonas de roca altamente fracturada que pueden atrapar agua a altas temperaturas y presiones y potencialmente crear fluidos supercríticos. Los investigadores consideran estas áreas de la corteza dañada como "condensadores" eléctricamente activos que están conectados a la superficie y a la ionosfera inferior mediante acoplamiento capacitivo para formar un sistema electrostático general, en lugar de estructuras en capas separadas.
Durante eventos climáticos espaciales severos, como tormentas solares severas, la densidad de electrones en la ionosfera puede aumentar significativamente, creando una estructura de capas más electronegativa en altitudes más bajas. El modelo propone que este cambio en la carga atmosférica no se mantendrá únicamente en altitudes elevadas. Dado que los sistemas están conectados entre sí mediante capacitancia, los cambios en la distribución de carga ionosférica pueden inducir campos eléctricos más fuertes en pequeños espacios en las rocas rotas de la corteza terrestre, y la escala puede refinarse a poros de escala nanométrica.
¿Por qué este proceso es relevante para los terremotos? Los estudios han señalado que los cambios de presión dentro de pequeñas cavidades afectarán la expansión y conexión de las grietas, especialmente cuando la zona de la falla está cerca del estado crítico de inestabilidad. En los cálculos del equipo de Kioto, esta presión electrostática inducida por un campo eléctrico puede alcanzar una magnitud comparable a otros factores que se sabe que son débiles pero que pueden afectar la estabilidad de la falla, como las fuerzas de marea y pequeños cambios de tensión gravitacional.
Las estimaciones cuantitativas muestran que este efecto corresponde a una gran perturbación en el contenido total de electrones de la ionosfera, especialmente cuando el contenido total de electrones aumenta en docenas de unidades TEC. El modelo muestra que se puede generar presión electrostática del orden de varios megapascales en pequeños espacios en la corteza terrestre. En un entorno geológico adecuado, este rango es suficiente para tener importancia mecánica y convertirse en un factor desencadenante potencial de inestabilidad por ruptura.
Antes de que ocurrieran varios terremotos importantes, la comunidad científica había observado repetidamente fenómenos ionosféricos anormales, como aumento de la densidad electrónica, reducción de la altura ionosférica y propagación anormal de perturbaciones ionosféricas itinerantes de mesoescala. En el pasado, estas anomalías se interpretaban a menudo como un "resultado" de la acumulación de tensiones de la corteza que se acoplaban hacia arriba para afectar la ionosfera, en lugar de como una "causa" que sería contraproducente para el proceso de ruptura de la corteza.
El nuevo modelo propuesto esta vez proporciona un marco interactivo: por un lado, los procesos de la corteza terrestre pueden afectar la ionosfera; por otro lado, las perturbaciones en la propia ionosfera pueden retroalimentarse hacia abajo a través del acoplamiento electrostático, ejerciendo pequeñas fuerzas adicionales sobre la corteza que está cerca de un estado crítico. Esta idea proporciona un camino de explicación física que no requiere "causalidad directa" para la existencia de una determinada relación entre los fenómenos meteorológicos espaciales y la actividad sísmica.
Algunos casos de terremotos importantes en Japón en los últimos años, incluido el terremoto de la península de Noto en 2024, también se analizan en el estudio como ejemplos de coherencia temporal con este mecanismo: en estos eventos, se produjo una fuerte actividad de erupciones solares poco antes del terremoto. Los autores señalan que la coincidencia temporal no prueba una causalidad directa, pero es consistente con un escenario en el que las perturbaciones ionosféricas actúan como desencadenantes adicionales cuando la corteza ya se encuentra en un estado crítico.
Al integrar conceptos de la física del plasma, la ciencia atmosférica y la geofísica, este modelo amplía la comprensión tradicional de que los terremotos están dominados enteramente por los procesos internos de la Tierra. Los resultados de la investigación sugieren que monitorear las condiciones ionosféricas y las estructuras subterráneas y los estados de tensión al mismo tiempo puede ayudar a obtener una comprensión más profunda del mecanismo de iniciación de un terremoto y proporcionar una nueva dimensión física para la evaluación del riesgo de terremotos a mediano y largo plazo.
El trabajo futuro se centrará en el uso de datos de tomografía ionosférica GNSS de alta resolución, combinados con observaciones detalladas del clima espacial, para aclarar mejor bajo qué condiciones específicas las perturbaciones ionosféricas pueden producir efectos electrostáticos significativos en la corteza terrestre y evaluar la aplicabilidad e importancia de este mecanismo en diferentes ambientes tectónicos alrededor del mundo. La investigación en cuestión se tituló "Posible mecanismo de los terremotos provocados por anomalías ionosféricas: el acoplamiento electrostático entre la ionosfera y la corteza terrestre y la energía eléctrica generada dentro de la corteza terrestre" y se publicó en la "Revista internacional de ciencia y tecnología ambiental del plasma" en febrero de 2026.