大地震発生直前に観察される電離層異常発生の物理メカニズムを発見―地殻破壊時に粘土質内の水が超臨界状態となることが鍵―

梅野健 情報学研究科教授、水野彰 同研究員、高明慧 同専門業務職員（研究当時）らの研究グループは、大地震発生直前に観察される電磁気学的異常を地殻破壊時の粘土質内の水が超臨界状態であることにより説明する物理メカニズムを発見しました。今まで、2011年東北沖地震、2016年熊本地震などの大地震発生直前に震源付近の電離層上空に異常が観測されたことが報告されていましたが、なぜ大地震発生直前の電離層に異常が生じるかを明確に説明する物理モデルの報告はなく、幾つかの仮説が提唱されているのみでした。 本研究グループは、プレート境界面には、すべりやすいスメクタイトなどの粘土質が存在し、その粘土質の中にある水が地震発生前の高温高圧下で超臨界状態となり、電気的な性質が通常の水と異なり絶縁性となり、電気的特性が急に変化することで電磁気学的異常が生成することを初めて提案し、電離層への影響を大気の静電容量によりモデル

[toyoshi]

地面で超すごい圧力がかかるから大気がクソでかいコンデンサになって電離層に伝わると。20分から1時間前に予測可能になるかもとかすごい

[Fluss_kawa]

この予兆現象は数ある地震予測手法の中ではメカニズムが解明できそうと思っていた現象。緊急地震速報より早い大地震の警戒情報が出せるようになるといいな。

[uva]

「電子数密度が約 1 時間前に急に上昇する」1時間あれば余裕をもって避難できそう。誤検知はどの程度なんだろう

[operator]

これ地震学会では非主流派なんだよね。地学ではなく、物理学からやってきた人などが研究してたやつ。人によっては、トンデモ科学扱いだった。流れは変わるか？

[blueboy]

物理的なメカニズムが今回解明されたようだが、地震と電離層の関係があること自体はずっと前から判明していたし、予想に役立てることもできた。しかし学界主流派はトンデモ扱いした。　cf. 　 2011.3 には　https://x.gd/bDwEQ

[azzr]

え…。磁場ならともかく、地下数十kmでの静電場がどうなろうと地上まで遮蔽されずに伝わるわけなくないか？

[hecaton55]

この視点は固体メインの地球物理の分野とは少し違う分野だから今までは主流じゃなさそうというのは分かる。実証どれぐらいかかるか分からんのがな

[igni3]

一般人が誤解しがちだけど、査読通って雑誌に公開、は世に出て議論される程度の質はありますね、というだけで正しいかどうかは別。

[fraction]

azzr 氏、ここから辿れる「詳しい研究内容について」によれば地下の電荷を遮蔽するが片端は大地なので誘導分布が生じ、それが電離層に影響すると言うモデルに見える。（図見ただけでコメ）ただ元は中性だったわけで...

[whiteskunk]

https://www.kyoto-u.ac.jp/sites/default/files/2024-04/2404_Umeno_IJPEST-f92bc5953540f5a5ac64d5bf8ba35cde.pdf 自分は電磁気学含め物理学が完全に無勉だが、この論文曰く「電離層下部が20km低下する」。

[koink]

地震と電離層異常の関係は、八ヶ岳南麓天文台の串田氏はじめ過去に多くの指摘と研究が行われてきた。しかし、古典的地震学は予知は不可能と匙を投げてきた。今回の研究が地震学の大きな転機になることを期待したい。

[inuinumandx]

意味はさっぱりなんだけど超頭いい人達が何か手がかり掴んでるみたいな、お話の序章というか。映画の始まり的な

[napsucks]

311の前ぐらいから行徳高校とかそういうのでちょっと盛り上がってたけど、結局予知に使うにはフォルスポジティブ多すぎていまいちという結論になってた記憶。毎日地震が来るぞと言っておけばいつか当たるもんね。

[otoan52]

電離層の話は前からたまに聞いてたけど、機序がわかって関係性も分かったとなるとすごいな。

[netafull]

“地震という大きな運動エネルギーに変換する前は、別の形でエネルギーが蓄積されていたはずで、そのエネルギーの変化自身も物理的なプロセスなのでそれは観測で捉えられるはずであるという信念でした。”

[tel30]

どデカい地震だとそれが必ず起きるかと言われればそんなこともないんでしょうね。今後の研究に期待したいです

[tach]

マジか？　このメカニズムを応用した事前検知システムが南海トラフ前に実用化なり試験運用なり出来れば犠牲者が相当数減らせるんじゃないかと思うんだけど、どうなんだろう？

[Dicer]

この現象を応用した(?)とかの地震予測の有料メルマガをうちの親が熱心に購読してるんだけど、 何なんだろうね？

[red_tanuki]

昔からある話ではあって、難しいのは「大規模な地震がある」ときに「変化が起こる」以外、地震がなくても変化が起こるパターンとか、ノイズとかそのあたりが複雑で

[hazel_pluto]

地下の地層によって、観測しやすさ違ったりするかな？

[matsui]

"今後の大地震に備えるためにも、この電離層と地震を結びつける精密科学の構築、そして、これらの科学的な知見に基づく防災システムを早期に実現していきたいと考えております"

[h5dhn9k]

凄い……。ただ、精度と全球的観測体制を作るのが難しそう……。

[n_y_a_n_t_a]

賢い

[circled]

そうだよな。そりゃナマズも騒ぎ出すよな

[sjn]

岩盤に負荷がかかるためではないかと言われていたけど粘度質と変わって相当角度上がった内容になったんだなぁ

[uunfo]

日本語も図もちょいちょい怪しくてトンデモくさい…

[mazmot]

私も地震雲を思い浮かべたが、ふつうの雲は対流圏の現象なんであてはまらない。ただ、夜光雲（NLC）なんかはこの高度なんで発生メカニズムとか関係あるんだろうか

[bml]

発見しただけで今後の大地震発生時に全部起きるか検証が必要。

[nipponia-nippon]

こういう記事を見るとkyoko-か？kyoto-か！ってなる。

[smeg]

超臨界水って374℃218気圧以上。一時間も前から大量の水がそんな状態になるん？

[semimaru]

難しい。“モデルから予測される生成電場の大きさと観測されている地震発生前の電離層の伝搬異常の速度変化が整合的であることを示しました。”

[minamihiroharu]

「地殻破壊時の粘土質内の水が超臨界状態であることにより説明する物理メカニズムを発見しました」　これ仮説(物理モデル）の提案じゃなくて？

[natu3kan]

高温高圧だと絶縁体になるって超伝導の反対になるんだな。

[timetosay]

この前の地震も揺れてからビヤービヤー言ってたけど、速くなるといいね。

[ywv]

地震速報ならぬ地震予報が当たり前の世の中になるといいなぁ