2 地震学

●祖球や親球が地震を引き起こす

観測によると、地震は地球のどこででも起きるのではない。日本は言わずと知れた地震大国だが、地震がほとんど起きない国も存在する。統計的にみると、地震の多くはプレート境界で起きる。したがって、地震が起きる場所は地球表面軌道の祖球や親球が存在する場所とおおむね一致する。階層球列は海洋プレートが移動する原因になっているだけでなく、地震が起きる原因にもなっていると私は考える。

地震が起きる原因は何だろうか。岩盤(地殻)の内部で固く密着している岩石同士が、断層を境目にして急激にずれ動くことだと一般には考えられている。地球の表面を海洋プレートが移動すると、プレート内部やプレート間の境界部に力が加わり歪みが蓄積する。この歪みによる応力が岩体(岩盤)の剪断破壊強度を超えると断層が動き、地震になるとされる。いわゆる断層地震説だ。

ウイキペディア:地震

私もこの見方を否定するつもりはない。大方の日本人にとって切実な関心事である南関東直下地震や東南海・南海地震、それに2011年3月の東北地方太平洋沖地震はいずれも海溝型のプレート間地震に分類され、断層地震の一種とされている。その巨大なエネルギーは海洋プレートと大陸プレートとの間の摩擦によるひずみが生み出したと思われる。だが地震の機構は意外に複雑で、原因もいくつかあると私は考えている。いま述べた断層地震はそのうちの一つに過ぎない。また、断層地震が発生するきっかけ(トリガー)には親球や子球が深くかかわっていると私は考える。

地震を発生領域で分類すると、おおまかに言ってプレート間地震・プレート内地震・内陸部の地震の3種類に分けられる。この3種類の地震の発生原理は少しずつ違うと私には思われる。なお、細かく分ければ地震の種類はダムの貯水によるものなど他にもある。だが地震の総説を述べることが目的ではないのでこの文章では触れないことにする。


まず最初に世界中で起きる地震の震源がどのように分布しているかを把握しておきたい。ほとんどの地震がプレート境界で起きていることがわかる。

気象庁:地震発生のしくみ
世界の地震

この震源分布図を私の海底地形シミュレーションと比較してみると、おおむね対応していることがわかるだろう。プレート境界でないハワイなどでも地震は起きるが、その理由もわかる。

海底地形シミュレーション

この震源分布図を参考にして海底地形シミュレーションの精度をもっと上げることもできる。海底地形図のシミュレーションは「親球の空間軌跡の地表との断面」だった。これに親球の半径変化の波形を重ねる。そして震源分布図と一致する軌道だけを残すと地震シミュレーションができあがる。疑似的なシミュレーションではあるが、海底地形図と一段と似ていると思われる。

地震シミュレーション   地震シミュレーション

このシミュレーションは詳しく言うと「地球表面の球面らせん軌道を祖球が軌道自転しながら軌道公転し、同時に祖球表面軌道を親球が軌道自転しながら軌道公転する」という意味の式で描いている。祖球は本当は中心軸が地球表面軌道に沿うが、4次元超球面の3次元断面の式の回転数を調整して代用した。地球表面軌道をその中心軸方向から見るときには近似的にこの方法が使えると思う。親球は地表との交点だけで磁気リコネクションを起こすと仮定している。
親球は半径が変化し、その周期は親球の4次元の回転角で表されると仮定した。親球の軌道自転とは子球の軌道公転だから、「祖球が地球表面軌道を軌道公転し、親球が祖球表面軌道を軌道公転することによって親球表面軌道の子球が描く軌跡」という見方もできる。これを「子球の空間軌跡」と呼ぶことにしたい。



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