在太空中，您可以看到即将发生的地震。不像上面的照片拼贴那样字面意思，但仍然很清楚——我们星球表面的天文台记录的宇宙射线强度的变化。图片来源：IFJ PAN/NASA/JSC
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科学家们发现宇宙辐射变化与地震活动之间存在很强的统计联系，这可能有助于地震预测。然而，预测特定位置的能力仍不清楚，这一发现引发了关于暗物质流等现象的潜在影响的有趣问题。
全球地震活动与地球表面记录的宇宙辐射强度变化之间存在明显的统计相关性，可能有助于预测地震。令人惊讶的是，它表现出一种逃避明确物理解释的周期性。
强烈地震通常会造成大量人员伤亡和巨大的物质损失。如果我们有能力预测此类灾难性事件发生的时间和地点，那么悲剧的规模可能会大大减少。CREDO 项目于 2016 年由位于克拉科夫的波兰科学院核物理研究所 (IFJ PAN) 发起，试图验证先前已知的假设，即可以通过观察……宇宙辐射的变化来预测地震。统计分析表明，这两种现象之间确实存在相关性，但表现出的特征却出人意料。
国际 CREDO（Cosmic Ray Extremely Distributed Observatory）项目是一个虚拟的宇宙射线观测站，对所有人开放，它不仅收集和处理来自精密科学探测器的数据，还收集和处理来自大量较小探测器的数据，其中 CMOS 传感器在智能手机处于领先地位（要将智能手机变成宇宙射线探测器，只需安装免费的 CREDO Detector 应用程序即可）。CREDO 的主要任务之一是监测到达地球表面的二次宇宙辐射通量的全球变化。这种辐射在地球平流层中产生，在所谓的 Regener-Pfotzer 最大值内最为强烈，初级宇宙辐射的粒子与我们大气中的气体分子碰撞并引发二级粒子级联。
“乍一看，地震和宇宙辐射之间存在联系的想法似乎很奇怪，宇宙辐射的主要形式主要是从太阳和深空到达我们这里。然而，它的物理基础是完全合理的，”Piotr Homola 博士（IFJ PAN 和 AstroCeNT CAMK PAN）强调说，他是 CREDO 的协调员，也是大气和日地物理学杂志上描述这一发现的文章的第一作者。
这里的主要思想是观察到我们星球液体核心中的涡流负责产生地球磁场。该场使初级宇宙辐射的带电粒子的路径偏转。因此，如果大地震与驱动地球发电机的物质流扰动有关，那么这些扰动会改变磁场，进而会以一种取决于动力学的方式影响初级宇宙辐射粒子的轨迹我们星球内部的干扰。因此，地面探测器应该会发现探测到的二次宇宙射线粒子数量发生了一些变化。
CREDO 物理学家分析了来自中子监测数据库项目（在过去半个世纪中收集）和皮埃尔俄歇天文台（自 2005 年以来收集）的两个站点的宇宙射线强度数据。天文台的选择取决于它们位于赤道两侧并使用不同的检测技术。分析包括太阳活动的变化，如太阳影响数据分析中心维护的数据库中所述。有关地球地震活动的关键信息又来自美国地质调查局计划。
这些分析是使用几种统计技术进行的。在每种情况下，对于所研究的时期，二次宇宙辐射强度的变化与所有震级大于或等于 4 的地震的总震级之间出现了明显的相关性。重要的是，这种相关性仅在宇宙射线数据时变得明显相对于地震数据向前移动了 15 天。这是个好消息，因为它表明有可能提前检测到即将发生的地震。
不幸的是，从分析中不清楚是否有可能确定灾难的位置。在特定位置的分析中，宇宙射线强度变化与地震之间的相关性并不明显。只有在全球范围内考虑地震活动时，它们才会出现。这一事实可能意味着，在宇宙射线强度的变化中，我们可以看到一种现象，我们的星球作为一个整体受到影响。
“在科学界，当确证数据的统计置信度达到 5 西格玛或标准差时，就可以说已经做出了发现。对于观察到的相关性，我们获得了超过 6 个 sigma，这意味着相关性是偶然的概率小于十亿分之一。因此，我们有一个非常好的统计基础来声称我们发现了一个真实存在的现象。唯一的问题是，它真的是我们期待的那个吗？” Homola 博士想知道。
事实上，事实证明，观察到的现象的全球性质和宇宙辐射中明显的地震活动提前 15 天并不是与这一发现相关的唯一有趣的谜题。一个主要的惊喜是相关性的大规模周期性——这是一种没有人预料到的现象。分析表明，相关性最大值每 10-11 年出现一次，这一时期类似于太阳活动周期。但是，它与我们恒星的最大活动完全不一致！
此外，在宇宙射线和地震数据中还有其他未知性质的常见周期性。示例包括地震活动的周期性变化和二次宇宙辐射强度在对应于地球恒星日（等于 24 小时减去 ~236 秒）的周期内。那么，宇宙地震相关性是否是由太阳系外的某种因素引起的，能够同时产生辐射和地震效应？只有什么传统的物理现象甚至可以定性地解释明显的相关性？
对观察到的周期性缺乏经典解释，引发了对其他不太传统现象的可能作用的思考。其中之一可能是地球穿过由太阳和我们行星系统中其他大质量天体调制的暗物质流。地球具有巨大的磁场，是一个极其灵敏的粒子探测器，比人类建造的探测器大很多倍。因此，考虑到它可能对现有测量设备不可见的现象做出反应的可能性是合理的。
“不管观察到的周期性的来源如何，在这个研究阶段最重要的是我们已经证明了地球表面记录的宇宙辐射与其地震活动之间的联系——如果有什么我们可以可以肯定的是，我们的观察指向了全新的、令人兴奋的研究机会，”Homola 博士总结道。
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