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海底には「愛の波」が漂っていた！地球の鼓動＝謎の「ラブ波」研究に進展…やはり地球自体が生きている!?

2020.11.23 12:00

嵐

仲田しんじ

海

地震

地球物理学

ラブ波

レイリー波

表面波

　地球の海底から“愛に満ちた波動”が発せられている――。我々の地球は脈打ち、鼓動しているかもしれないというのだ。

■謎の表面波“ラブ波”の発生源は？

　どんなに強い地震が起きても振動さえ伝わってこなければ大きな被害には至らないような気もするが、そうは問屋が卸さない。地球の表面に沿って伝播する「表面波」によって、大地震は広い範囲に影響を及ぼす。そして地震だけではなく、火山活動や嵐によっても表面波は引き起こされ、地球の表面を複雑な“波風”で覆っている。

　たとえば、嵐が海をかき乱すと、風に吹かれてできた波が独特の方法で相互作用し、海底にピストンのように打ち付ける圧力を生み出し、地球を介して世界の隅々まで波打つ微妙な脈動を生成しているという。

　地震波と海洋嵐の関係は学者たちの間でこの数十年の難題（conundrum）といわれているのだが、米・スタンフォード大学の地球物理学者であるルチア・グアルティエーリ助教授のチームはこの謎に挑む研究を2020年9月に「Proceedings of the National Academy of Sciences」で発表している。

海底には「愛の波」が漂っていた！地球の鼓動＝謎の「ラブ波」研究に進展…やはり地球自体が生きている!?の画像1 — 「Phys.org」の記事より

　地震によって引き起こされる海面の表面波はきわめてありふれた現象であり、しかも混沌としているため、地震学者は長い間、これを無視し続けてきたという。

　しかし過去15年間で、グアルティエーリ助教授らの研究チームは、このノイズの多いデータから意味を抽出する方法を発見した。波のペアが1つの地震観測所から別の地震観測所にどれだけ速く移動するかを分析することによって、これまでノイズ扱いされていたデータを収集し始めたのだ。

　表面波にはレイリー波（Rayleigh wave）とラブ波（Love wave）の2種類があるのだが、科学者たちは何十年もの間、レイリー波が海洋嵐の脈動の垂直の動きのメイン要因であると理解してきた。しかし、これまでの理論では説明できない、海洋嵐の間に記録された別の一連の振動があるという。これがラブ波である。ラブ波は地下の岩の粒子を左右に揺らしているのだ。

「これらの波（ラブ波）はまったくもってそこにあるべきではありません。彼らがどこから来たのかわかりませんでした」（グアルティエーリ助教授）

　1911年にイギリスの数学者・物理学者オーガストゥス・ラブによって理論的に証明され、その名にちなんで命名されたラブ波ははたしてどこからやってくる表面波なのか。