Earthquakes in the Sky

大地震直前に観測された電離層の変化

By Erik Vance

E. バンス


On Friday afternoon, March 11, 2011, Kosuke Heki was in his office in Hokkaido University in northern Japan when the ground began to shake. The pulses were far apart, and each one lasted a few seconds. Heki, a geophysicist who studies an arcane phenomenon involving odd patterns formed by electrons in the sky after quakes, was interested but not unduly alarmed. It seemed like a large earthquake but far away. As the shaking continued, he thought perhaps data from the event might help his research. Then someone flipped on the news, and Heki’s curiosity turned to horror.		2011年3月11日金曜日の午後に地面が揺れ始めたとき，北海道大学教授の日置幸介（へき・こうすけ）は大学の研究室にいた。数秒の強い揺れが何度かあった。地震発生直後に上空の電子の分布に奇妙なパターンが生じる不可解な現象を調べている地球物理学者の日置は揺れに関心を持ったが，慌てて身構えることはなかった。大きな地震だが，震源は遠いと思われたからだ。揺れが続くなか，この地震のデータがその研究に役立つかもしれないと考えていた。その後，誰かがテレビのニュースをつけ，日置の好奇心は恐怖に変わった。
The waves he felt had come from the biggest temblor in modern Japanese history—the devastating magnitude 9.0 Tohoku earthquake, which cost the country hundreds of billions of dollars and claimed more than 15,000 of his compatriots’ lives. The tsunami after the quake crippled the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant and triggered the worse nuclear disaster in a quarter of a century.		この地震波は近代日本史上で最大の地震によるものだった。マグニチュード9.0という超巨大な東北地方太平洋沖地震によって1万5000人以上が犠牲となり，被害は莫大な額に上った（東日本大震災）。津波が福島第1原子力発電所を襲い，過去四半世紀で世界最悪といえる原子力事故を引き起こした。
While emergency personnel worked to evacuate people and save lives in another part of the country, Heki could only wait for spotty phone and Internet service to come back online. By Sunday, the Internet was working, and he quickly downloaded satellite observations of the air over the region of Tohoku and hungrily combed through them. As he expected, electrons in the ionosphere showed a disturbance 10 minutes after the quake. But he could not get his model to fit the data by just looking at the minutes after the quake. So he tried expanding the time frame, including the hour before. That is when he saw something that stopped him in his tracks.		救急隊が人々の避難や救助を進めるなか，日置は電話とインターネットの接続が回復するのを待つしかなかった。日曜日にはインターネットが回復したので，すぐに東北地方上空の衛星観測データをダウンロードして調べ上げた。予想通り，地震発生から10分後に電離層（電離圏）内の電子に乱れが生じていた。だが，地震後の時間帯のデータが示す振る舞いは彼の理論モデルと合致しなかった。そこで時間枠を広げ，地震発生1時間前までさかのぼってデータを調べた。彼が異変に気づいたのはそのときだ。
Forty minutes before the earthquake struck, there was a subtle rise in electron density above the temblor’s epicenter. Maybe it was an anomaly, a one-off or an instrument malfunction. Or maybe it was something more. Scientists have yet to find a reliable earthquake precursor—a telltale sign that could alert people before the onset of a large quake. If electron changes were such a warning, they could save thousands of lives a year.		地震発生の40分前に，震央上空の電子密度が少し上昇していたのだ。これは1回限りの異常現象かもしれず，観測計器の不具合かもしれないが，それ以上の意味を持つ可能性もあった。大地震発生前に警報を出せるような信頼に足る前兆現象はまだ見つかっていない。この電子の変化がそうした警報となるなら，地震で毎年失われている多くの人命を救えるかもしれない。
Heki, whom colleagues describe as unassuming, quiet and cautious, was immediately skeptical of his own data, so he pulled up information from two other earthquakes. He saw the density change again and decided to keep digging. To date, he has found the electron signal before 18 big quakes, and over the past seven years he has come to believe it is real.		研究者仲間から謙虚で物静かで慎重な人物と評されている日置はこのデータを疑わしく思い，別の2つの地震に関するデータを入手した。それらにも電子密度の変化が見つかったので，さらに深く調べることにした。これまでに18の大地震について同様の信号を見つけ，日置は過去7年間でこれらが現実の現象だと信じるようになった。