サイエンスジャーナル

自然科学大好き!サイエンスジャーナル!気になる科学情報をくわしく調べ、やさしく解説します!

地学

自然地震だけではなかった!人為的な地震は150年間で728件も発生、主な原因は資源採掘とダム

 地震の原因とは何か?

 地震の原因といえば、日本では地下構造の成り立ちから、プレートの境界で起こるものとプレート内部で起こるものに分けられる。東日本大震災はプレート境界で起きた地震であり、阪神淡路大震災はプレート内部の断層型地震である。

 この他には、火山体周辺で起こるもの(火山性地震)がある。マグマや火山ガスの移動が地震を起こすほか、周囲よりも地殻が破砕されて弱いために応力が集中して地震が起こるなど、いくつかのメカニズムが知られている。

 地震は予測のできない自然災害だと考えられているが、最近ではそうとばかりは限らないようだ。世界では人工的な原因で地震が起きる場合が多い。


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世界最古の生命痕跡を発見!カナダ・ラブラドル半島で39億年前の岩石から生物由来の炭素

 世界最古の生命痕跡を発見

 東京大学などの研究グループが、カナダで採取した39億年前の岩石から、世界最古とみられる生命の痕跡を発見したと発表した。

 東京大学の小宮剛准教授などの研究グループは、カナダ北東部のラブラドル半島にあったおよそ39億5000万年前の岩石を採取し詳しく調べた。その結果、自然界に存在する3種類の重さの炭素のうち、生物の体内に多い、最も軽い炭素の割合が高い塊が見つかり、研究グループでは、生物の死骸の痕跡だとしている。

 これまでに確認された世界最古の生命の痕跡は、グリーンランドでみつかった38億年前のものだが、今回の発見は、それよりも1億年以上古いものだという。


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観測史上最大の磁気嵐発生は?9/6巨大フレアーの約10倍!1770年9月、江戸時代の文献「星解」

 9月5日~7日、太陽フレアーによる磁気嵐発生

 太陽の活動を観測しているNASA(アメリカ航空宇宙局)は、日本時間の9月5日から7日にかけて、5回にわたって「太陽フレアー」を観測した。そのうち9月6日に発生した2回の大規模なものは、ともに「X」クラスと呼ばれる最も規模の大きい爆発に分類されるが、このうち、日本時間の午後9時ごろに観測された2回目は、2008年12月以降、最大の爆発だったという。

 この影響で、9月8日午後から深夜にかけて電気を帯びた微粒子が地球に到達し、GPSや無線通信などに影響が出た。また、この「フレア」の影響で今月、地球で磁気嵐が起きて日本でも北海道でオーロラが見られ話題となった。

 今回、およそ250年前の江戸時代に観測史上最大の磁気嵐が発生し、京都市で夜空の半分を覆うようなオーロラが観測されていたとする研究成果を国立極地研究所などのグループが発表した。


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前人未踏の世界へ!世界初、マントルを直接掘削!JAMSTEC掘削船「ちきゅう」の挑戦

 世界で初めてマントルを調べる掘削船「ちきゅう」

 海洋研究開発機構(JAMSTEC)地球深部探査センター(CDEX)の地球深部探査船(掘削船)「ちきゅう」。

 日本・米国が主導する統合国際深海掘削計画(IODP)において中心的な掘削任務を担当しており、巨大地震・津波の発生メカニズムの解明、地下に広がる生命圏の解明、地球環境変動の解明、そして、人類未踏のマントルへの到達という目標を掲げている。

 地球が水と生命に恵まれたオアシスであることを我々は既に知っている。しかし、過去46億年の地球の歴史で繰り返されてきた、隕石衝突、地震、火山噴火、津波、異常気候の発生は、地球上の生命に多大な影響を及ぼしてきた。


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全米で「皆既日食」の天体ショー、北米大陸を99年ぶり横断!日食を予測「サロス周期(18年11日)」

 全米で皆既日食の天体ショー、北米大陸を99年ぶり横断

 地球と太陽の間を月が横切って太陽が隠れる皆既日食が米時間21日(日本時間22日未明)、米国西部の太平洋岸から東部の大西洋岸までの広い範囲で観測された。

 米航空宇宙局(NASA)は独自の「NASAテレビ」で多くの観測地から多数の市民や観光客らが世紀の天体ショーに熱狂する様子を専門家の解説付きで中継し、中継画像を公開した。NASAはまた、太陽観測衛星「ソーラー・ダイナミクス・オブザーバトリー」(SDO)の観測画像なども公開した。

 NASAなどによると、皆既日食は西海岸のオレゴン州から中西部ミズーリ州、南部サウスカロライナ州まで14州の長さ約4200キロにわたる帯状の地域で観測できた。皆既日食の終わりに月の地形の隙間から太陽光が漏れる「ダイヤモンドリング」も各地で観測でき、NASAテレビは、ダイヤモンドリングの瞬間に大歓声が沸く様子も中継した。皆既日食は太陽活動を調べる絶好の機会で、NASAテレビは興奮しながら解説する研究者の様子も伝えている。


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8月の天文現象、8日部分月食・13日ペルセウス座流星群・22日米国皆既日食、日本は2035年

 8月の天文現象

 学校では夏休み。いつもよりゆっくりと過ごせる人も多いだろう。こんな時期には夜空を眺めてみたい。8月の天文現象を調べてみた。(国立天文台HPより)

7日、立秋(太陽黄経135度)暦の上では秋の始まりである。暑さはこれからだが、この日から残暑となる。

8日は、満月、部分月食が観察できる。夜半から明け方にかけて、全国で「部分月食」(最大食分0.25) が起こる。北海道東部では、部分月食の終了とほぼ同時に月没となる。日本で見られる月食は、2015年4月4日以来 2年ぶり。次回は半年後2018年1月31日の皆既月食。

11日は「山の日」

13日は毎年恒例、午前4時頃、ペルセウス座流星群が極大となる。(見頃は13日未明。1時間に35個程度。月が明るいため条件は悪い)


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地球内部はどうなっているか?水が地球の深部まで運ばれている可能性あり!新構造の含水鉱物を発見

地球の内部構造はどうなっているのか?

 地球の内部はどうなっているのだろうか? それは誰も見ることができない。したがって、地球内部の構造は地表面での観測で得るしかない。

 その中で最も優れた方法は地震波の分析である。地震波解析によると、地球は外側から、岩石質の「地殻」、岩石質の粘弾性体である「マントル」、金属質流体の「外核」、金属質固体の「内核」という大構造に分けられる。岩石質とはいっても、地殻とマントルでは化学組成が違う。外核と内核も金属質とはいうが、若干化学組成が異なると推定されている。

 上部マントルの一部と地殻とから成る層を岩石圏(リソスフェア)という。岩石圏は10数枚のプレートと呼ばれる板に分かれている。プレートには2種類ある。大陸を含む大陸プレートと、海洋地域のみを含む海洋プレートである。海洋プレートは中央海嶺で生産され、マントル対流に運ばれて中央海嶺から離れる。その間にも中央海嶺では次々にプレートが生産されるので、海洋底が拡大する。


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世界最大の氷山(ラーセンC)が分離!棚氷の崩壊続けば起きる「海面上昇」さらに海水の重さで「大地変動」?

 JAXA衛星が南極の分離棚氷を撮影

 南極大陸西部の南極半島にある広大な棚氷が割れて分離してできた巨大氷山を、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の陸域観測技術衛星「だいち2号」が撮影し、撮影画像がこのほど公開された。分離前の画像との比較から棚氷の南側から始まった亀裂が北へ広がって巨大氷山になった様子がはっきりと分かる。

 米航空宇宙局(NASA)は衛星観測の結果から、棚氷の分離による巨大氷山の誕生を発見して7月13日に発表していた。NASAやJAXAによると、新しい巨大氷山の面積は約5,800平方キロで、三重県とほぼ同じ広さ。重さは約1兆トンもあるという。

 「だいち2号」は、災害状況の把握や地域観測、資源調査などを目的とした「だいち」の後継機として2014年5月に打ち上げられた。今回公開された巨大氷山の画像は、搭載している合成開口レーダーの広域観測モード(観測幅350キロ)を活用して7月21日に撮影された。


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内陸地震が起こる原因はフィリピン海プレートにあった!関東南部沖に複雑なプレートのトリプルジャンクション

フィリピン海プレート

 フィリピン海プレート(Philippne Sea Plate)とは、東は小笠原海溝やマリアナ海溝、北から西にかけては南海トラフ・琉球海溝・ルソン海溝・フィリピン海溝などに囲まれた海洋プレートである。

  太平洋の北西部をしめるフィリピン海が主な領域。伊豆諸島・小笠原諸島・マリアナ諸島・ヤップ島・パラオと連なる島孤のほか、大東諸島、ルソン島の一部がこのプレート上にある。日本では、本州の中で唯一伊豆半島だけがフィリピン海プレート上にある。

 伊豆半島は約2000万年前、数百kmも南の海底火山群だった。およそ200万年前フィリピン海プレートの上にできた火山島は、プレートとともに北に移動。やがて本州に衝突し、現在のような半島の形になった。約60万年前のできごとである。


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“地磁気逆転”の証拠となる、77万年前の地層「チバニアン」が日本に存在!国際標準模式地に登録申請

 地磁気は逆転する

 地磁気逆転とは、地球の地磁気の向きが、かつては現在と南北逆であったとすること。まさかそんなことが...と思うかもしれない。現在の北極が南極であり、現在の南極が北極であることが過去にあった。それも何回も何回も繰り返して...。

 1600年に、ウィリアム・ギルバートが地球は一つの大きな磁石であると主張した。1828年には、カール・フリードリヒ・ガウスが地磁気の研究を開始した。さらに1906年には、現在の地磁気の向きとは逆向きに磁化された岩石が発見された。

 1926年、京都帝国大学(現在の京都大学)教授の松山基範が、兵庫県の玄武洞の岩石が、逆向きに磁化されていることを発見した。松山はその後、国内外36か所で火成岩の磁気の調査を行い、他にも逆向きに磁化された岩石を発見した。松山は1929年、地磁気逆転の可能性を示す論文を発表した。当時の常識に反する考え方だったため、当初の評判はよくなかった。


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地球以外に川のある天体、火星・タイタンの地形は、地球とは全く違う歴史をたどったらしい?

 地球以外に川のある天体

 驚いたことに、地球以外に川の存在が確認されている天体が太陽系にある。

 ひとつは、土星の衛星タイタン。ここでは地球における水と同じように、雨が降り、川を流れ、海に注ぐ。2005年探査機「カッシーニ」の子機「ホイヘンス」が、タイタンの地表を調査してくわしいことが分かった。

 土星最大の衛星タイタンは、地球以外で唯一、液体が安定的に地表に存在する天体だ。地球では水の雨が降り、川となって海に流れ、蒸発してまた雨になるが、これと同様にタイタンには、エタンやメタンといった炭化水素の循環が存在する。カッシーニがレーダー観測でとらえたのは、タイタンの北極圏を400km以上にもわたって流れる川で、液体の炭化水素がLigeia Mareと呼ばれる大きな海に流れ込んでいる。


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系外惑星の多様性「ウォーム・ネプチューン」発見!ホットジュピター、スーパーアースなどバラエティ豊かな仲間

 次々に発見される「系外惑星」

 太陽系外惑星(Extrasolar planet, Exoplanet)とは、太陽系にとっての系外惑星、つまり、太陽系の外にある惑星である。 多くは(太陽以外の)恒星の周りを公転するが、白色矮星や中性子星(パルサー)、褐色矮星などを回るものも見つかっており、他にもさまざまな星を回るものが想定される。

 NASAが2017年2月21日、突如として全世界に向けて驚くべきアナウンスを行った。アナウンスは「系外惑星に関する重大な新事実」であり、地球から約39光年(1光年は約9兆4600億キロ・メートル)先の宇宙で、生命を育む可能性がある惑星が7個も発見されたという内容だった。

 それによると、研究チームは太陽系から、およそ40光年離れた宇宙にある「TRAPPIST-1」と呼ばれる星の周りを、地球と似た大きさと質量を持った惑星が、少なくとも7つ回っていることを突き止めた。7つの惑星は、その質量や、「TRAPPIST-1」との距離などから、表面にもし水があれば、凍ることなく液体のままで存在できる可能性があるほか、うち6つは地球のように岩石などでできた固い表面を持っている可能性がある。


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古生代オルドビス紀末、最初の生物大絶滅の原因は大火山噴火による寒冷化?それともガンマ線バースト?

 過去5回の大量絶滅とは何か?

 大量絶滅とは、ある時期に多種類の生物が同時に絶滅すること。大絶滅ともよばれる。顕生代において起こった、特に規模の大きな5回の絶滅イベント(後述)をまとめて、ビッグファイブと呼ぶことがある。

 大量絶滅は、地質時代において幾度か見られる現象である。そもそも地質時代の「代」や「紀」の区分は、化石として発見される動物相の相違によるものである。原生代・古生代・中生代・新生代の「代」の時代区分は、大量絶滅により従来の動物の多くが絶滅し、新たな動物が発生したことによる区分である。「紀」の時代区分は「代」との比較では動物相の相違は小さいが、大量絶滅による場合もある。

 多細胞生物が現れたエディアカラン以降、5度の大量絶滅(オルドビス紀末(O-S境界)、デボン紀末(F-F境界)、ペルム紀末(P-T境界)、三畳紀末(T-J境界)、白亜紀末(K-Pg境界))と、それよりは若干規模の小さい絶滅が数度あったとされる。大量絶滅の原因については、K-Pg境界のように隕石や彗星などの天体の衝突説が有力視されている事件や、P-T境界のように超大陸の形成と分裂に際する大規模な火山活動による環境変化(プルームテクトニクスも参照のこと)が有力視されている事件などさまざまであり、その原因は一定しているわけではない。


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なぜ赤い?なぜ凍らない?南極を流れる不気味な「血の滝」、レーダー調査で解明!正体は中新世の海水

 南極を流れる不気味な「血の滝」

 地球上にはまだ分かっていない謎が多数存在する。南極にある「血の滝」もその一つ。なぜそんな色をしているのか、なぜ凍らずに水が流れ続けるのかは、これまで謎とされてきた。

 血の滝は、南極大陸(東南極)のヴィクトリアランドに存在する、鉄分を豊富に含んだ塩水が氷河の上を流れている。その氷河の先端部にある、瀑布である。この滝は、オーストラリアの地質学者トーマス・グリフィス・テイラーによって発見された。

 血の滝は、テイラー氷河の突端部に位置し、ヴィクトリアランドのマクマードドライバレーにある西Bonney湖へと注いでいる。ただし、名称こそ血の滝だが、当然ながら血の滝を流れているのは血液ではない。実際に流れているのは、鉄分を豊富に含んだ海水よりも塩分濃度の高い塩水である。この鉄分に富んだ塩水は、血の滝の上流数kmに渡ってテイラー氷河に点在する小さな亀裂から湧出していて、それが合流して血の滝となっている。


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熊本地震発生から1年、余震多発!関東の軟弱地盤では、想定の1.5倍以上の揺れを予想

 熊本地震発生から1年 余震多発、懸念なお

 大きな被害を出した熊本地震から4月14日で1年。熊本地震では昨年4月14日夜と16日未明に2度の震度7を観測し、熊本、大分両県で225人が亡くなった。この日、犠牲者を悼む黙禱(もくとう)が捧げられた。

 今年3月末現在、熊本県の仮設住宅に4179世帯、民間賃貸などを借り上げるみなし仮設に1万4621世帯が暮らす。県内の公営住宅に1026世帯、県外に296世帯が入居。こうした「仮住まい」の被災者は4万7578人にのぼる。

 2回起きた震度7の地震はどのように発生したのか。小規模も含めて余震が多発したが、震源に近い断層でまだ本格的に活動していない地域もあり、次の大地震を懸念する専門家もいる。


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地球は大きな磁石だ!欧州宇宙機関の地磁気観測衛星「Swarm」が見た、地球「岩石圏の磁場」

 地球は大きな「磁石」である

 地球は「磁石」である。意外な感じがするかもしれないが、方位磁針を見てみればそれがよくわかる。すなわち、磁石のN極は北を指し、磁石のS極は南を指す。つまり、北極はS極であり、南極はN極である。これを地磁気(Earth's magnetic field)という。

 通常、地球の磁場はとても弱いので、「nT(ナノテスラ)」という単位が用いられる。地球物理学で地磁気の磁束密度は、10の-9乗テスラ = 1ナノテスラ (nT) に等しい。地磁気の成因の99%は地球内部にあり、1%は地球外(太陽表面から荷電粒子等)にある。ガウスは、地磁気のデータから、地球の磁場の成因の99%は地球内部にあることを証明し、80%は双極子(棒磁石)で説明できることを明らかにした。

 では、地球がなぜ磁石になっているかというと、複数の発生原因がある。一つは地球そのものが永久磁石であるということ。地球内部の永久磁石(強磁性体)が磁気を引き起こしており、地殻、磁鉄鉱床、溶岩が冷えて固まるときに,その時点の地磁気によって磁化され,規模の大きな磁石になった。この磁力は全磁力のうち5%に相当する。


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北極海の氷だけでなかった!南極の海氷も観測史上最小を記録、水循環変動観測衛星「しずく」の観測

 地球温暖化で北極、南極が溶ける

 今年の冬は、北極海の氷が解けて、日本では北極振動と呼ばれる「寒波」が到来、日本海側を中心に大雪に見舞われた。

 年々、北極海の海氷の減少傾向となっている。特に2016年における年間最大面積は、過去最小の1,396万km2(2月29日)を記録した。また、9月の年間最小面積は過去2番目の小ささとなり、414万km2だった。地球温暖化の進行に伴い、北極海の海氷が減少し続けており、近年は夏の一定期間北極海を航行できる航路が出現している。

 また、南極ではラーセンC棚氷が分離するおそれがあり、この棚氷は5000平方キロメートルもの氷でありこれが漂流すると、棚氷で堰き止められていた氷河が海に浮かぶことなく大量に流入し、その流入速度が増すことで海面上昇が生じると考えられている。ラーセンC棚氷によって堰き止められている氷がすべて海に流入すると海面は10cm上昇すると推計されている。


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およそ29年ぶり、明神礁「ベヨネース列岩」に噴火警報!西之島と溶岩に質の違い 新島にはならないか?

明神礁付近で海面変色、海底で小噴火の恐れあり

 気象庁は3月24日、伊豆諸島南部、東京から南に408km、青ケ島の南南東約65キロにある明神礁付近の海面に変色があることが海上保安庁の観測で確認されたと発表した。

 今後、小規模な海底噴火が発生する可能性があり、近くの岩礁が連なる「ベヨネース列岩」を含め、噴火警報を出した。海保によると、直径約30メートルにわたり、海水が薄い黄緑色に変色していた。航行警報を出して付近を通過する船舶に注意を呼び掛けた。この辺りには明神礁があり、明神礁は1952~53年に大噴火したが、海水の変色は1988年3月を最後に、確認されていなかった。

 「ベヨネース列岩」は伊豆諸島南部、東京から南に408km、青ヶ島の南約65kmに位置し、3個の烏帽子形の大岩礁と数個の小岩礁から成る。東8kmに位置する海底カルデラ「明神礁カルデラ」のカルデラ縁上に位置するが、形成時期は明神礁カルデラより古い。


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栃木の「男体山」新たに活火山に認定へ!活火山とは何か?定義見直しのきっかけとなった「御嶽山」噴火

活火山の定義を見直すきっかけとなった御嶽山の噴火

 御嶽山というと、長野県と岐阜県の県境に位置する御嶽山(標高3,067m)を思い出す。2014年の御嶽山噴火は、噴火警戒レベル1の段階で噴火したため、登山者ら58名が死亡した、日本における戦後最悪の火山災害となった。今でも生々しく記憶に蘇る出来事である。

 この御嶽山、1979年(昭和54年)の水蒸気爆発以前において、御嶽山は火山学者の多くと一般大衆から死火山と認識されていたのはご存じだろうか?

 1979年の噴火は、爆発を伝える新聞見出しも『死火山大爆発』などと報道された。このことから、この時点において御嶽山は死火山であるとの認識が一般的であった。ところがこれは不正確な認識が一般的となっていたもので、例えば19世紀前半の文献には実際に噴気活動の証拠を示す現象が記録されている。


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東日本大震災から6年目、活発な余震活動、大地震で沈降した太平洋沿岸部地盤の謎の隆起続く

東日本大震災から6年 今も12万人余が避難生活

 今年もまた3月11日がやってきた。東日本大震災と東京電力福島第一原子力発電所の事故の発生から11日で6年となる。被災地では追悼式が開かれた。依然として全国で12万人余りが避難生活を余儀なくされ、東北の沿岸の被災地では人口減少が進むなど復興事業の遅れによるさまざまな影響が出ている。

 6年前の平成23年3月11日、午後2時46分ごろ、東北沖でマグニチュード9.0の巨大地震が発生し、東北や関東の沿岸に高さ10メートルを超える津波が押し寄せた。巨大地震の震源域の周辺では震災前に比べて地震の多い状態が今も続いている。

 警察庁のまとめによると、10日現在でこれまでに死亡が確認された人は12の都道県の合わせて1万5893人、行方不明者は6つの県の合わせて2553人となっている。


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