一份新的地震光目录——有时在地震发生前或发生期间报告的神秘光芒——发现它们最常发生在岩石张裂的地质裂谷环境中。这项工作是探索神秘光线的最新尝试，目击者几个世纪以来都有描述，但科学家们尚未完全解释清楚。
这项研究发表在《地震学研究通讯》的1月/2月刊中，它汇集了多项研究结果，提出了地震光形成的机制。作者认为，在地震期间，岩石相互研磨的应力会产生电荷，这些电荷沿着裂谷带常见的近乎垂直的地质断层向上移动。当电荷到达地表并与大气相互作用时，就会产生光芒。
“地震光是一种真实现象——它们不是不明飞行物，”首席作者、加拿大魁北克市魁北克自然资源部的地质学家罗伯特·泰里奥说。“它们可以用科学解释。”
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边缘现象
研究地震光的问题之一是，合法的报告与边缘科学混杂在一起。一些目击者难以置信地描述了从地面喷出的火焰和烟雾；另一些人则提到可能是极光的发光云，或者可能是流星的天火条纹。
但马萨诸塞州波士顿学院的地球物理学家约翰·埃贝尔说，一些报告不容易解释。例如，1727年，一个新英格兰人在十月的一个晚上遛狗时，感觉地面开始震动，看到一个光球滚到动物身上，动物发出尖叫声。
“我们都对了解更多关于地震光的信息感兴趣，”没有参与这项新研究的埃贝尔说。“这只是一个不常见的科学探究领域，因为没有办法对它们进行实验。”
泰里奥的团队决定汇编他们能找到的所有可靠报告，从1600年到今天。他们专注于来自美洲的27次地震和来自欧洲的38次地震，并整理了许多奇怪的故事。2007年8月，在秘鲁海岸附近，一名渔民报告说，在海面开始震动前几分钟，天空变成了紫色。1911年11月，在德国埃宾根附近，一名妇女报告说，当地震开始时，看到发光体沿着地面移动，“像蛇一样”。
在研究的65次地震中，56次发生在活跃或古老的裂谷带。而65次地震中有63次发生在破裂的地质断层几乎垂直的地方——而不是许多主要断层所呈现的较浅的角度。
泰里奥和他的同事说，这种陡峭的几何形状可以解释地震光是如何出现的。团队成员、加利福尼亚州莫菲特菲尔德美国宇航局艾姆斯研究中心的矿物物理学家弗里德曼·弗罗因德怀疑，这一切都始于岩石中的缺陷，其中矿物化学结构中的氧原子缺少一个电子。当地震的应力冲击岩石时，它会破坏与这些缺陷相关的化学键，从而产生正电荷的空穴。这些“p空穴”可以垂直地通过断层到达地表，从而触发可以产生光的强局部电场。
大挤压
实验室实验表明，通过挤压可以在某些类型的岩石中产生电场。但弗罗因德的想法只是解释地震光的众多可能机制之一。“它很有道理，但这并不意味着它是正确的，”埃贝尔说。
泰里奥说，该目录为研究地震光开辟了其他思路。例如，监测活动断层的地震学家可能会在地震发生前或发生期间立即寻找土壤电导率的变化。
总的来说，泰里奥说，传播关于地震光的信息可以提高人们对它们作为可能的地震预警的认识。这种现象以前曾提醒过人们：2009年4月，在意大利拉奎拉附近，一名男子在清晨看到白光反射到他厨房的家具上，于是带着家人到户外避难。两个小时后，发生了一场毁灭性的地震。
本文经《自然》杂志许可转载。这篇文章于2014年1月2日首次发表。