一个2009年4月6日清晨，意大利中部城市拉奎拉发生地震。在接下来的几个月里，科学家们从那些声称在震前和震后都看到过“发光现象”的人那里收集了几十份报告:地面的闪光，发光的云，以及像闪电一样发光的浮动光球。
这些奇怪的事件并非史无前例:在历史上，人们一次又一次地报告说，地震前看到了光。这些光有多种形式:除了在拉奎拉看到的球和闪光之外，它们还被描述为明亮的、高耸入云的窗帘和齐脚踝高的火焰、巨大的聚光灯和地平线的辉光。它们曾被解读为灾难和死亡的征兆，在过去几十年里，还被解读为不明飞行物。
在研究这种现象时，科学家首先仰望天空。他们试图将其解释为大气异常、视错觉，甚至是恶作剧。但今天，科学家怀疑这些光起源于我们的脚下。美国国家航空航天局(NASA)资深科学家弗里德曼·弗洛因德(Friedemann Freund)表示，地震光的存在是由于移动的构造板块施加压力，在岩石层中形成了电流。
地震光的存在是由于移动的构造板块施加压力，在岩浆岩中形成了电流。
在20世纪80年代早期，弗洛因德研究了当富含硅的矿物在地壳深处的高压和高温下从岩浆中结晶出来时会发生什么。弗洛因德发现，在这些岩浆岩中，水可以与硅原子结合，形成一种新的分子结构，Si-OH。当岩浆冷却时，氢原子从Si-OH中分离出来，形成H2分子。剩下的原子然后重组成O3Si-OO-SiO3结构，其中OO连接称为过氧连接。
弗洛因德说，地球板块的运动对岩石施加了“高剪切应力”。这会导致OO键断裂，从而产生缺少一个电子的氧离子——也被称为“正空穴”或p空穴。它还会产生带负电荷的自由电子。当大量的p-空穴和电子迅速产生时，带电粒子的密度就会高到足以形成等离子体的状态。弗洛因德说:“当自然对岩石施加压力的速度非常快时，也就是地震发生之前，90%的过氧键会被激活，突然之间同时出现了大量的p-hole和电子，这就是我们所说的等离子体状态。”当地震产生的等离子体到达地球表面时，它会电离空气并引起光的爆发——这就解释了从地面观察到的闪光。这种放电也可能传播到高空，给其他粒子充电，并引起电离雪崩，导致天空中出现幕状光和类似闪电的闪光。
当弗洛因德在他的实验室里用水压机对一块4米高的岩石的一侧施加数吨的重量时，他测量了岩石另一侧的电荷。“这就好像我突然创造了一个电池，”弗洛因德说。然而，他的p-hole理论并非没有争议。美国地质调查局的地球物理学家马尔科姆·约翰斯顿无法在实验室里复制弗洛因德的实验。但是弗洛因德认为约翰斯顿没有正确地建立这个实验，而且关于电现象起源的其他理论，如地球的压电和摩擦电效应，根本不能产生足够的电荷。波士顿大学地震学家John Ebel说地壳压电可以产生电荷，但是没有研究表明这些电荷可以产生电流。他说:“我的感觉是，弗洛伊德发现了一些东西。”“当有很多人在研究它时，我们才会真正理解它。”
已退休的美国地质调查局地震学家约翰·德尔将人们对p-hole理论的抵制比作半个世纪以来对阿尔弗雷德·韦格纳激进观点的争论。韦格纳的观点是，地球表面漂浮在地幔上，在不同的地质时间里不断地分离和融合。就像它的主题一样，地质学是一门有裂缝的学科，不容易快速转变，因此对岩石流达成共识需要时间。德尔说，p洞理论缺少的是现实世界的关键证据。
弗洛因德不能在实验室之外测试他的理论，因为必要的实验需要一个庞大得令人难以置信的地球化学集合。但是观测的证据是强有力的。弗洛因德与德尔和其他几位合作者一起，分析了自1600年以来有可靠记录的地震光的65个地区的地质情况。2014年1月地震研究快报在论文中，Freund和他的团队表示，几乎所有的地震光都发生在富含岩浆岩的裂谷区域附近，他发现的化学物质很可能发生在那里。
无论哪种情况，地震光都在通往坚实的科学基础的路上，这将导致对地球地磁过程的更深理解，并将帮助地震学家预测地震。至少，Derr说，“我们希望开始行动，今天更好地识别地震光，这样人们就会说，‘我看到了一些东西。那是一束光在地上奔跑。而且它不是飞碟。’”
布兰登·凯姆是《自然》杂志的自由撰稿记者和《自然》的作者矶鹞渡之眼:来自生活世界的故事．他现在正在写一本关于动物人格和我们与自然关系的书。
本文最初发表于2014年3月的《Light》杂志。
