なぜ大地震発生直前に電離層が降下するのか？―鍵となるのは電離層降下の時定数の見積もり―

　梅野健 情報学研究科教授、水野彰 同研究員、高明慧 同技術補佐員らの研究グループは、大地震発生直前に起こる電離層降下のメカニズムを解明しました。今まで、大地震発生直前に電離層の降下が観測されましたが、その電離層降下の物理メカニズムは不明でした。

　本研究グループは、高温高圧下の地殻の破砕層にある超臨界水中で発生する超微粒子により地表が正極性に帯電し、この破砕層の帯電により地表と電離層間に電界が発生し、その電界により電離層下部の電子が降下することによって電離層を引き下げ、さらに生成された電場を緩和するため電離層の低下速度が減速する物理モデルを構築しました。その物理モデルから予測される時定数および電離層降下の距離といった物理量が大地震（2024年能登半島地震）直前に観測された値とほぼ一致していることから、本物理モデルが観測事実と整合的であることがわかりました。今後、本物理メカニズムの前提となっていた超臨界水中で発生する超微粒子が正に帯電し、地表に電圧が発生するという仮説の検証を進めることにより、事前防災の鍵となる大地震発生直前の地殻・電離層の異常現象が観測と理論の両面で支持できる確固たる科学基盤となり得ることを実証していきます。

　本研究成果は、2025年4月16日に、国際学術誌「International Journal of Plasma Environmental Science and Technology」にオンライン掲載されました。