Article Dans Une Revue (Data Paper) Journal of Geophysics Année : 2023

Global coupling mechanism of Sun resonant forcing of Mars, Moon, and Earth seismicity

Le mécanisme de couplage global pour le forçage résonant de la sismicité de Mars, de la Lune et de la Terre par le Soleil

M Omerbashich
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 2067
  • IdHAL : omerbashich

Résumé

Global seismicity on all three solar system bodies with in situ measurements (Earth, Moon, and Mars) is mainly due to the mechanical Rieger resonance (RR) of macroscopic flapping of the solar wind, driven by the well-known PRg=~154-day Rieger period and commonly detected in most heliophysical data types and the interplanetary magnetic field (IMF). Thus, InSight mission marsquakes rates are periodic with PRg as characterized by a very high (≫12) fidelity Φ=2.8·10^6 and by being the only ≥99%-significant spectral peak in the 385.8–64.3-nHz (1–180-day) band of highest planetary energies; the longest-span (v.9) release of raw data revealed the entire RR, excluding a tectonically active Mars. To check this, I analyzed the rates of the October 2015–February 2019, Mw5.6+ earthquakes, and all (1969–1977) Apollo program moonquakes. To decouple the magnetospheric and IMF effects, I analyzed the Earth and Moon seismicity during the traversals of the Earth’s magnetotail vs. IMF. The analysis showed with ≥99–67% confidence and Φ≫12 fidelity that (an unspecified majority of) moonquakes and Mw5.6+ earthquakes also recur at RR periods. Approximately half of the spectral peaks split but also into clusters that average into the usual Rieger periodicities, where magnetotail reconnecting clears the signal. Moonquakes are mostly forced at times of solar-wind resonance and not just during tides, as previously and simplistically believed. There is no significant dependence of sun-driven seismicity recurrence on solar cycles. Earlier claims that solar plasma dynamics could be seismogenic due to electrical surging or magnetohydrodynamic interactions between magnetically trapped plasma and water molecules embedded within solid matter or for reasons unknown are corroborated. This first conclusive recovery of the global coupling mechanism of solar-planetary seismogenesis calls for a reinterpretation of the seismicity phenomenon and reliance on global seismic magnitude scales. The predictability of solar-wind macroscopic dynamics is now within reach, which paves the way for long-term, physics-based seismic and space weather prediction and the safety of space missions. Gauss–Vaníček Spectral Analysis revolutionizes geophysics by computing nonlinear global dynamics directly (renders approximating of dynamics obsolete).

La sismicité globale sur les trois corps du système solaire avec des mesures in situ (Terre, Lune et Mars) est principalement due à la résonance mécanique de Rieger (RR) du battement macroscopique du vent solaire, entraînée par la période de Rieger bien connue PRg=~154 jours et couramment détectée dans la plupart des types de données héliophysiques et le champ magnétique interplanétaire (FMI). Ainsi, les taux de tremblements de terre de la mission InSight sont périodiques avec PRg, caractérisés par une fidélité très élevée (≫12) Φ=2,8·10^6 et par le fait qu'il s'agit du seul pic spectral significatif ≥99 % dans la bande de 385,8–64,3 nHz (1–180 jours) des énergies planétaires les plus élevées ; la publication de données brutes de la plus longue durée (v.9) a révélé l'intégralité de la RR, à l'exclusion d'un Mars tectoniquement actif. Pour vérifier cela, j’ai analysé les taux des tremblements de terre d’octobre 2015 à février 2019, de magnitude 5,6+, et de tous les tremblements de lune du programme Apollo (1969-1977). Pour découpler les effets magnétosphériques et IMF, j’ai analysé la sismicité terrestre et lunaire pendant les traversées de la queue magnétique de la Terre et de l’IMF. L’analyse a montré avec une confiance ≥99–67 % et une fidélité Φ≫12 que (une majorité non spécifiée de) tremblements de lune et de tremblements de terre de magnitude 5,6+ se reproduisent également aux périodes RR. Environ la moitié des pics spectraux se divisent mais aussi en groupes qui correspondent aux périodicités habituelles de Rieger, où la reconnexion dans la queue magnétique nettoie le signal. Les tremblements de lune sont principalement forcés aux moments de résonance du vent solaire et pas seulement pendant les marées, comme on le croyait auparavant et de manière simpliste. Il n’existe pas de dépendance significative de la récurrence de la sismicité provoquée par le soleil aux cycles solaires. Les affirmations antérieures selon lesquelles la dynamique du plasma solaire pourrait être sismogénique en raison de surtensions électriques ou d’interactions magnétohydrodynamiques entre le plasma piégé magnétiquement et les molécules d’eau intégrées dans la matière solide ou pour des raisons inconnues sont corroborées. Cette première découverte concluante du mécanisme de couplage global de la sismogenèse solaire-planétaire appelle à une réinterprétation du phénomène de sismicité et au passage à des échelles de magnitude sismique globales. La prévisibilité de la dynamique macroscopique du vent solaire est désormais à portée de main, ce qui ouvre la voie à des prévisions sismiques et météorologiques spatiales à long terme basées sur la physique et à la sécurité des missions spatiales. L’analyse spectrale de Gauss-Vaníček révolutionne la géophysique en calculant directement la dynamique globale non linéaire (rendant les approximations de la dynamique obsolètes).

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M Omerbashich. Global coupling mechanism of Sun resonant forcing of Mars, Moon, and Earth seismicity. Journal of Geophysics, 2023, 65 (https://n2t.net/ark:/88439/x040901), pp.1-46. ⟨hal-04464058⟩

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