今天是2025年5月12日，汶川地震十七周年。

那是一個(gè)被整個(gè)中國(guó)銘記的日子。2008年5月12日，四川汶川發(fā)生8.0級(jí)強(qiáng)震，山崩地裂，舉國(guó)同悲，數(shù)萬(wàn)生命在那一刻定格。十七年過(guò)去，悲痛仍未遠(yuǎn)去。我們?cè)诰拺咽耪叩耐瑫r(shí)，也在不斷追問(wèn)：這場(chǎng)災(zāi)難，到底從何而來(lái)？我們是否真的無(wú)力預(yù)知、無(wú)法阻止？

傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)的答案是明確的——是地殼運(yùn)動(dòng)，是板塊碰撞。但近年來(lái)，一項(xiàng)來(lái)自德國(guó)的研究卻拋出一個(gè)令人意想不到的猜測(cè)：引發(fā)地震的“黑手”之一，可能來(lái)自遙遠(yuǎn)的太空——宇宙射線。

這項(xiàng)研究由德國(guó)弗賴堡大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)，他們分析了汶川地震前后地表的宇宙射線數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)令人玩味的細(xì)節(jié)：就在地震發(fā)生前，宇宙射線通量有明顯升高的趨勢(shì)。他們認(rèn)為，這一現(xiàn)象可能與地殼內(nèi)部應(yīng)力的觸發(fā)有關(guān)，是誘發(fā)地震的潛在外部因素之一。

在常規(guī)理解中，地震是地殼內(nèi)部的構(gòu)造活動(dòng)，與太陽(yáng)風(fēng)暴、宇宙高能粒子這些“天外來(lái)客”似乎扯不上直接關(guān)系。那么，這個(gè)理論到底站得住腳嗎？

宇宙射線是怎么回事？

所謂宇宙射線，并不是一束束光，而是一類來(lái)自太陽(yáng)、銀河系甚至更遙遠(yuǎn)宇宙深處的高能粒子流，主要包括質(zhì)子、氦核（α粒子）以及一些更重的原子核。這些粒子穿越浩瀚星空，以接近光速撞向地球大氣，在高空中引發(fā)一連串次級(jí)粒子的“瀑布反應(yīng)”，最終形成在地面也能測(cè)到的輻射現(xiàn)象。

這些粒子雖小，卻能量驚人。某些極高能宇宙射線，單個(gè)粒子的能量甚至可以媲美一顆棒球飛過(guò)來(lái)的動(dòng)能。這使得它們即使體積微小，也有可能對(duì)地球環(huán)境產(chǎn)生微妙影響。

宇宙射線真的會(huì)引發(fā)地震嗎？

這個(gè)問(wèn)題，目前并沒(méi)有定論，但的確有越來(lái)越多的研究嘗試揭開(kāi)這層神秘面紗。

2022年，波蘭研究者Homola等人在arXiv預(yù)印本平臺(tái)發(fā)表的一項(xiàng)研究顯示，全球范圍內(nèi)的宇宙射線通量變化與地震活動(dòng)之間可能存在統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性。他們分析了多年的中子監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和地震記錄，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)震發(fā)生之前，宇宙射線的強(qiáng)度常常出現(xiàn)“非隨機(jī)波動(dòng)”。

更早一些的研究，如2021年A.A. Mikhailov團(tuán)隊(duì)在《Bulletin of the Russian Academy of Sciences》上發(fā)表的文章指出，在一些8級(jí)以上大地震發(fā)生前，全球中子監(jiān)測(cè)站常記錄到宇宙射線通量的波動(dòng)。他們甚至提出，這種波動(dòng)可能為短期地震預(yù)警提供線索。

不僅如此，Mikhail Kovalyov 和 Selena Kovalyov 在2014年發(fā)表于arXiv上的一項(xiàng)分析認(rèn)為，強(qiáng)地震更可能在宇宙射線通量處于低谷或高峰期間成組發(fā)生。他們推測(cè)宇宙射線可能通過(guò)影響地殼中的自由電荷分布、電磁環(huán)境或應(yīng)力傳播路徑，參與到地震前的觸發(fā)機(jī)制中。

對(duì)汶川地震的再思考

將這些研究結(jié)果與汶川地震進(jìn)行對(duì)照，德國(guó)團(tuán)隊(duì)提出的假說(shuō)就顯得不那么離譜了。他們指出，地震前宇宙射線增強(qiáng)，可能引發(fā)巖層中電子密度變化、礦物間電荷轉(zhuǎn)移，甚至微弱的局部熱效應(yīng)。這些細(xì)微變化累積起來(lái)，也許就成為壓垮“駱駝背上的最后一根稻草”。

而更有意思的是，2009年，中國(guó)科學(xué)家張曉東等人利用法國(guó)DEMETER衛(wèi)星的數(shù)據(jù)研究了汶川地震前的電離層擾動(dòng)，發(fā)現(xiàn)震前幾天震中上空的O?離子密度明顯下降。這種電離層的異?；顒?dòng)，也有可能與宇宙射線的活動(dòng)加強(qiáng)相關(guān)，進(jìn)一步暗示某種地-天聯(lián)系的存在。

宇宙射線只是“推手”，不是“兇手”

當(dāng)然，絕大多數(shù)地球物理學(xué)家還是持謹(jǐn)慎態(tài)度。他們強(qiáng)調(diào)，宇宙射線或其他空間因素充其量是“誘因”，不太可能是主因。就像一杯水已經(jīng)滿到杯沿，哪怕是一粒塵埃掉進(jìn)去，也會(huì)讓水溢出。

但讓這杯水滿起來(lái)的，是板塊運(yùn)動(dòng)，是地殼變形，是幾百年累積的能量。宇宙射線可能是觸發(fā)按鈕，但不是炸藥本身。

更關(guān)鍵的是，目前關(guān)于宇宙射線誘發(fā)地震的機(jī)制仍停留在假說(shuō)層面。盡管數(shù)據(jù)上存在相關(guān)性，但“相關(guān)不代表因果”，要真正建立可靠模型，還需要數(shù)以千計(jì)的地震與宇宙射線觀測(cè)的交叉驗(yàn)證，以及深入的實(shí)驗(yàn)與模擬研究。

空間天氣與地震：一個(gè)新興的交叉學(xué)科

事實(shí)上，“宇宙射線-地震”只是“空間天氣與地球系統(tǒng)互動(dòng)”研究中的一個(gè)分支。近年來(lái)越來(lái)越多科學(xué)家開(kāi)始關(guān)注太陽(yáng)風(fēng)暴、磁暴、極紫外輻射等太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球地質(zhì)、大氣乃至生物圈的影響。

例如2024年一篇發(fā)表在《Geosciences》期刊上的研究指出，在50次X級(jí)太陽(yáng)耀斑發(fā)生后的10天內(nèi)，地球的地震活動(dòng)顯著增加，尤其在太陽(yáng)直射點(diǎn)附近區(qū)域，地震數(shù)量增幅高達(dá)33%。

這表明，地球并不是一座“孤島”，它的內(nèi)在活動(dòng)也可能受到“宇宙氣候”的牽引。

寫(xiě)在最后：科學(xué)的邊界，探索的起點(diǎn)

回到開(kāi)頭的問(wèn)題，宇宙射線能否引發(fā)地震？答案仍是“可能，但尚無(wú)定論”。

如果這扇門(mén)最終被推開(kāi)，也許將顛覆我們對(duì)地震成因和預(yù)警的基本認(rèn)知。而如果這個(gè)假說(shuō)最終被證偽，也不意味著失敗，科學(xué)本就該是懷疑與證實(shí)的雙向奔赴。

在未來(lái)，我們或許能把來(lái)自宇宙的微粒流，變成地球?yàn)?zāi)難預(yù)警的前哨兵。那時(shí)候，人類面對(duì)地震，不再只是被動(dòng)承受，也能主動(dòng)預(yù)知和防御。

這一天，也許并不遙遠(yuǎn)。