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地震中に光が空に現れることがあるのはなぜですか?

何世紀もの間、目撃者は時折、地震の数分前、最中、または後に不可解な現象、空の奇妙な明るい光を見たことを報告しました。

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たとえば、ニュージーランドを襲った1888年の地震の直後に、数時間にわたって「輝かしい外観」と「異常な輝き」が見えるという報告がありました。 それらは、震源から最大70マイル離れた日本のIduで発生した地震の1930年に発見されました。 伝えられるところでは奇妙な光を発生させた数十の地震の中で、その質は大きく異なりました。人々は白いフレア、または浮遊オーブ、または虹色のちらつきの炎を見たと報告しました。 ライトは数秒間表示されることもあれば、一度に数分ま​​たは数時間空に浮かぶこともありました。

近代史の大部分では、これらの報告書は外典と見なされていました。 科学者が現象の妥当性を認めたのは、1965年の長野での地震の際に、下の写真を含む奇妙な光の一連の写真が撮られたときでした。

UC Berkeley Online Archive経由の画像

その後、2008年に中国の四川省を襲った地震の30分前に撮影したこのクリップのように、より頻繁に、さらにはビデオでキャプチャされました。

しかし、科学者にとっては、地震の光が存在することを受け入れることは、新しい問題を提示します。それらをどのように説明しますか?

過去数十年にわたって、さまざまな仮説が提示されてきました。 石英を含む岩石の構造運動が、閃光を生成する圧電電界を生成する可能性があると提案した人もいます。 他の研究者は、地殻応力が一時的に岩石に電磁エネルギーを伝導させ、大気圏の最上層である電離層の磁気電荷の変化を引き起こすことを示唆しています。 しかし、地震は予測不可能であり、実験室で条件を再現するのは非常に難しいため、これらの仮説のいずれかをテストすることは非常に困難です。

本日、 Seismological Research Lettersに掲載された研究で、ロバート・テリオの科学者チームは、別の戦略を使用して答えを見つけ出しました。イベントには共通点がありました。

ケベック州天然資源省の地質学者であるThériault氏は、「世界中で発生した地震ライトを使用して、かなり大きな地震のデータベースを構築しました」と述べています。 「そして最終的に、それらを調べ始めたとき、私たちは本当に印象的なパターンを見つけました。」

世界中で、地震活動の約95パーセントが2つ以上のプレートの境界で発生しています。 しかし、地震ライトの大部分(85%)は、大陸のリフティングのサイトの構造プレートの地震に関連して発生しました。これは、すべての地震のわずか5%を表すカテゴリです。 さらに、残りの15%の大部分は、1つのプレートが別のプレートの下に押し込まれる(沈み込み帯)のではなく、2つのプレートが互いにすり抜ける(変換断層)が原因の地震で発生しました。

さらに、科学者は、地震の光が、地震の後ではなく、地震の前または最中に不均衡に現れることを発見しました。 彼らは、地震光の異常な位置パターンについてはまだ説明していませんが、タイミングのこの傾向を説明できると考えています。

彼らのモデルは、サンノゼ州立大学の共著者であるフリーデマン・フロイントによって過去数年にわたって開発されたもので、岩石がエネルギーを地表まで導いていますが、電離層までは導いていません。

「このプロセスは地殻の奥深くで始まり、そこでは岩石が高い応力レベルにさらされ、その後、応力が解放されて地震が発生します」とテリオは言います。 特定の種類の岩石では、フロイントが実験室の実験で示したように、このストレスは、ペルオキシ結合で結合している負に帯電した酸素原子のペアを破壊する可能性があります。

これが発生すると、各酸素イオンが放出され、岩石の割れ目を通って表面に向かって流れることができます。 その時点で、これらの荷電原子の高密度グループが空気のポケットをイオン化し、光を発する荷電ガス(プラズマ)を形成するという考え方があります。

地殻応力は、地震で解放される前に、長期間にわたって徐々に蓄積されます。 彼らのモデルは、実際の地震活動ではなく、このストレスに基づいてライトを作成するため、地震の数分前、数時間前、さらには数日前にライトが頻繁に発生する理由を説明できます。

その結果、彼らは、地震の光は興味をそそる現象以上のものになる可能性があると言います。それらは、一部の人にとっては、地面が揺れ始めようとしている重要な指標になる可能性があります。 「空に可視光があり、地震が発生しやすい地域に住んでいる場合、それらは地震が近づいているという早期警告の兆候である可能性があります」と、Theriri氏は言います。

地震中に光が空に現れることがあるのはなぜですか?