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太陽と月の引力が断層を「共振」させる!? ブランコを漕ぐように微小な力が増幅される仕組みを数値モデルで再現

2026.10.02 18:00 編集部

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太陽と月の引力が断層を「共振」させる!? ブランコを漕ぐように微小な力が増幅される仕組みを数値モデルで再現の画像1 — イメージ画像　Created with AI image generation

　私たちの足元の大地は、実は毎日わずかに伸び縮みしている。太陽と月の引力が海の潮を満ち引きさせるのと同じように、固い地殻もまた揺さぶられ、岩盤の中にごく小さな応力の変化を生んでいるのだ。

　地震学者の間では以前から、一部の断層がこの「天体のリズム」に妙に敏感だと知られていた。だが、プレート運動に比べればケタ違いに小さな力が、なぜ地震活動を左右できるのか。この長年の謎に、ある国際研究チームが一つの物理的な答えを示した。

ブランコを押すタイミングが断層を動かす

　研究成果は2026年9月20日、米国地球物理学連合の学術誌『Journal of Geophysical Research: Solid Earth』に掲載された。著者には、スロー地震研究で知られる日本の地震学者・井出哲氏も名を連ねている。

　チームは、断層を「ばねにつながれたブロック」に見立てた数値モデルを使い、接触面の摩擦が滑りの速さや時間とともに変化する様子を計算に組み込んだ。対象としたのは、ゆっくり安定して滑ることができる一方で、わずかな変化で振る舞いが変わる「臨界状態」に近い断層だ。

　シミュレーションの結果、潮汐による応力の周期が、断層の摩擦が変化していく固有の時間スケールに近づくと、滑りの速度が大きく増幅されることが分かった。チームはこれを「断層共振」による滑り速度の増幅と呼んでいる。

　イメージしやすいのが公園のブランコだ。一度押しただけでは揺れは小さいが、タイミングを合わせて押し続ければ振れ幅はどんどん大きくなる。逆にタイミングを外せば効果は薄い。断層でも、繰り返し届く小さな力のリズムと断層自身のリズムが噛み合ったとき、反応が積み重なる可能性があるという。

「満月の夜に大地震」ではない理由

　注意すべきは、この研究が「満月や新月のたびに大地震が起きる」と言っているわけではない点だ。潮汐力は地球全体に常に働いているが、そのたびに破壊的な地震が起きているわけではない。

　研究が示すのは、プレート運動によってすでに十分なエネルギーをため込んだ断層に対し、潮汐が「最後のひと押し」として滑り出すタイミングに影響しうるということだ。坂の縁でぎりぎり止まっている岩を指で軽く突くようなもので、岩の持つエネルギーそのものは指が生んだものではない。

　また、揺さぶりの周期が長くなるほど、地震活動が起きるタイミングは「応力が最大になる瞬間」から「応力の変化が最も急な瞬間」へと移っていくことも示された。自然界の観測で潮汐と地震活動の関係が一筋縄ではいかなかった理由を、説明できるかもしれない。

西南日本の「スロー地震」が天然の実験場に

　この効果がとりわけ鮮明に表れるのが「スロー地震」だ。通常の地震が数秒で断層を一気に破壊するのに対し、スロー地震は数時間から数週間かけてゆっくりと滑り、人が揺れを感じないまま微動を発する。

　プレートが沈み込む地域に多く、西南日本や北米のカスケード沈み込み帯では、潮の満ち引きに合わせて微動や滑りが強まる現象がすでに観測されている。

　太陽と月の位置は極めて正確に計算できるため、いつどれだけの潮汐応力が断層にかかるかも予測できる。研究チームは、断層の潮汐への反応を手がかりに、地下数kmにある断層の摩擦強度などを推し量れる可能性があるとしている。いわば天体が、断層の敏感さを繰り返し試す「天然の実験」を行ってくれているわけだ。

　もっとも、今回の成果は単純化したモデルによるシミュレーションにすぎない。実際の断層は複雑な形状を持ち、流体や圧力の変化、割れた岩盤、断層同士の相互作用も絡む。「月の暦で次の大地震を予知できる」段階には程遠いことは確かだ。

　それでも、古くから語られてきた「月と地震の不思議な関係」に、物理の言葉で輪郭を与えようとする興味深い試みだ。夜空に浮かぶ月が、地下深くの断層とひそかにリズムを刻んでいる。そう想像すると、見慣れた満月も少し違って見えてくるはずだ。

参考：Above The Norm News、ほか

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TOCANA編集部

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