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Prédire les séismes est un défi majeur pour les scientifiques, qui cherchent à comprendre les mécanismes qui régissent la dynamique interne de la Terre. Une équipe de chercheurs a fait une découverte étonnante. Elle concerne les séismes et le rayonnement cosmique. Ces chercheurs font partie du projet CREDO, initié en 2016. Le projet est dirigé par l’IFJ PAN à Cracovie, en Pologne. La découverte pourrait servir d’indicateur avancé d’un grand séisme. Mais les chercheurs ignorent où il se produira exactement.
Un signal cosmique
Le rayonnement cosmique est constitué de particules chargées provenant du Soleil et de l’espace, qui créent des particules secondaires en cascade en interagissant avec l’atmosphère terrestre. Ces particules sont produites par le rayonnement cosmique. Elles sont enregistrées à la surface de la Terre par des observatoires tels que le projet international CREDO (Cosmic Ray Extremely Distributed Observatory). Ce dernier utilise des détecteurs scientifiques sophistiqués et des capteurs de smartphones.
L’hypothèse d’une corrélation entre les tremblements de terre et les rayons cosmiques repose sur le fait que les particules chargées des rayons cosmiques primaires sont déviées par le champ magnétique terrestre. Ce dernier est généré par des courants toroïdaux dans le noyau liquide de la planète. Les grands tremblements de terre sont liés à des changements dans la dynamique interne de la Terre. Ces changements affecteraient le champ magnétique qui, à son tour, influencerait la trajectoire des particules de rayons cosmiques. Ces particules pourraient alors signaler l’approche d’un grand séisme.
Une relation évidente
Les scientifiques du CREDO ont croisé les données sur l’intensité du rayonnement cosmique secondaire collectées par l’observatoire Pierre-Auger depuis 2005 et par le projet Neutron Monitor Database depuis 50 ans. Ils ont également utilisé les données du programme de l’U.S. Geological Survey sur les variations de l’activité solaire et de l’activité sismique dans leurs recherches.
En combinant toutes ces données, ils ont découvert une relation claire entre les tremblements de terre de magnitude 4 ou plus dans le monde et le rayonnement cosmique secondaire. Cette relation n’a pu être établie qu’en décalant les données sur le rayonnement cosmique de 15 jours par rapport aux données sismiques. Cela signifie que les informations sur les séismes peuvent être disponibles longtemps à l’avance, même si on ne sait pas encore s’il sera possible de localiser précisément un séisme.
Les analyses régionales ne montrent aucune relation entre les fluctuations de l’intensité du rayonnement cosmique et les séismes. Elles n’apparaissent que lorsque l’activité sismique globale est prise en compte. Les chercheurs notent que cela pourrait signifier que le fonctionnement de la Terre et de l’Univers dans son ensemble peut être détecté dans les variations de l’intensité du rayonnement cosmique.
Les progrès de l’enquête
Selon Piotr Homola, coordinateur du Cosmic Ray Extremely Distributed Observatory (CREDO), le niveau de confiance statistique des preuves doit atteindre cinq sigmas, ou écarts-types, pour être considéré comme une découverte par la communauté scientifique. “Nous avons trouvé plus de six sigmas pour la corrélation observée, ce qui indique qu’il y a moins d’une chance sur un milliard que la connexion soit le résultat du hasard. Nous pouvons donc affirmer en toute confiance que nous avons identifié un phénomène réel sur la base de preuves statistiques solides.”
L’étude montre que le vaste champ magnétique terrestre peut fonctionner comme un détecteur de particules beaucoup plus grand et plus sensible que n’importe quel équipement artificiel créé pour remplir la même fonction. “Le fait que nous ayons établi un lien entre le rayonnement cosmique détecté à la surface de notre planète et sa sismicité est le développement le plus important à ce stade de l’enquête. S’il y a une chose dont nous pouvons être certains, c’est que notre découverte ouvre la voie à toute une série de nouvelles possibilités d’études fascinantes”, a ajouté M. Homola.