地震と発光現象のメカニズムの研究報告
興味深い研究報告ですね。
地震の発生前に、まれに出現する「地震発光現象」。これまで記録されてきたケースを分析し、この現象が起こる理由を解明しようとする論文が発表された。
抜粋 このほど、地震学者チームが、過去の例をできるだけ多く分析し、なぜこの現象が起きるのかを解明しようとする研究論文を「Seismological Research Letters」誌に発表した。研究者らは地震発光現象を、垂直に近い断層等において、地面が引っ張られる際に、応力によって生じる電流を地表へ向けて解放することで発生するものだと考えている。
「（フロインド氏の）実験によって、高度変成岩および火成岩が偏差応力を受けると、岩石中の電荷担体（イオンなど、電荷を運ぶ自由な粒子のこと）が活性化し、岩石を半導体に変えることが明らかになった（中略）。応力を受けると、鉱物粒子は結晶粒界（多結晶体において、隣接する結晶間に存在する界面）に沿って滑る、すなわち転位（結晶中に存在する、線状の格子欠陥）が粒子全体を移動することにより、（火成岩を構成する鉱物内に普遍的に含まれる）過酸化架橋（peroxy bond、peroxy link）が壊れる」
すると、岩石中の負に帯電した酸素原子が分離し、酸素イオン群を放出し、それらは「応力を受けた岩体から流れ出る」。このとき、これら電荷を帯びた原子群は、周囲の空気を電離してプラズマを生成する。「プラズマは“爆発的に”地表へ抜けていき、目に見えるまばゆい光を発すると考えられる」と、研究チームは説明している。
「正孔電荷キャリア（phole）と呼ばれる可動電荷キャリアが、応力勾配に沿って流れていくと、それらはやがて地表に蓄積し、空気分子を電離して、発光その他の現象を引き起こす」
地表へ勢いよく向かうこの動きから電荷が生成されるのは、垂直に近い断層が原因かもしれないと、研究チームは考えている。「ここに提示した研究の枠内でみると、このような観測結果は、地殻において発生するすべての応力が、地震につながる壊滅的な岩石破壊を引き起こすわけではないという事実とも一致する」
