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「巨大地震」を「月の満ち欠け」で予測できる可能性

WIRED.jp 10/16(日) 13:41配信

月の潮汐力は、ある程度の運動を地球の地殻に引き起こせるほどの力をもっている(「地球潮汐」とよばれる現象で、地表面は1日2回、20cm程度の上下変動を繰り返している。地震が発生する地下数十kmにも影響し、断層には数十~数百ヘクトパスカルの力が加わる(PDF)という)。

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潮汐が地震の引き金となりうるかどうかについて、科学者たちは以前から推測をめぐらせてきた。そして、学術誌『Nature Geoscience』に9月12日付けで発表された最新の研究は、これが本当である可能性を示唆している。少なくとも、最大規模の地震に対しては。

潮汐は、月の軌道運動が地球の自転よりもずっと遅いせいで起こる。地球上のある場所が月の下を通ったときに発生するのが満潮だが、太陽も(ずっと弱いとはいえ)、潮汐に影響を与える。太陽と月が一列に並ぶとき、それらによる重力の影響は結合して「大潮」を発生させる。

大潮は通常、1カ月に2回、満月と新月のときに起こる。東京大学教授の井出哲らのチームが行った今回の研究では、3つの巨大データベースからの地震記録と潮汐図との相互参照が行われた。

大潮と小さな地震のあいだの相互関係はほとんどゼロだったが、マグニチュード7~9の大地震になると、月の周期との一致が見られ始めた(過去20年間に起きた大地震(マグニチュード5.5以上)1万以上のデータを検証した結果、2004年のスマトラ沖地震や2011年の東日本大震災を含むマグニチュード8.2以上の巨大地震12例のうち9例は大潮だったという。さらに、潮位が1m上下すると、海底を押す力は10キロパスカル程度変化し、圧力が大きく変わるほど、地震を起こす断層の動きに影響を与えると考えられるという)。

だが、結論を急がないでほしい。というのも、月相図を使うことで地震を予言できるわけではないのだ。理由のひとつとして、このパターンには統計的有意性が欠けていることが挙げられる。

「統計的有意性は、パターンがあるかどうか判断するのに十分な量のデータが用いられているかどうかに大きく左右されます」と、今回の論文を査読したワシントン大学の地震学者、ジョン・ヴィデールは説明する。つまり、現在手持ちの地震記録には、マグニチュードの大きな地震が十分な数、含まれていないというのだ。「残念ながら、このパターンを完全に明確にするには、さらに何百年分かのデータが必要になるかもしれません」

また、たとえ相関関係を明確にする十分なデータを実際に入手できたとしても、科学者たちが個々の断層について十分に把握し、大潮でどの断層が臨界点を超える恐れがあるのかを予測することは難しいだろう。「断層にかかる応力をすべて測定することはできませんし、断層の形状もわかりません」とヴィデールは説明する。

だが、大潮は巨大地震に影響を与えるかもしれないという事実には、地震発生のメカニズムに関する新たな知識を地震学者たちに与える可能性が秘められていることはたしかだ。

※ 東北沖地震の震源付近では、1976年以降の約25年間では地球潮汐と各地震の発生タイミングに相関関係がなかったが、2000年頃から相関関係が強く見られるようになり、11年の東北沖地震の発生直前には極めて密接な関係が存在していたという研究結果があり、こうした相関関係の推移は、スマトラ島沖地震でも確認されているという(PDF)。地球潮汐の力は、地震を引き起こすひずみに比べて1,000分の1程度と非常に弱いが、巨大地震の発生が近づいて地球内部に十分にひずみがたまった状態になると、地球潮汐のわずかな力が「最後の一押し」になると推定されている。

NICK STOCKTON

最終更新:10/16(日) 14:20

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