なぜトンネルに?!

なぜトンネルに?!

マダム

私はいま岩手県奥州市の山中にある「江刺地球潮汐観測施設」のトンネルの中にいます。VERAのアンテナがある水沢VLBI観測所から車で約30分ほどの場所ですが、田村さん、ここは何をする施設なのでしょうか?

水を入れた管の両端の水位の差から2点間の傾斜を求める水管傾斜計
トンネルの中に設置された水管傾斜計
田村

ここは地球潮汐を観測する施設です。月と太陽の引力によって地球が変形する現象ですね。潮汐というと、海面の高さが1日に2回上下する海洋潮汐を思い浮かべるかもしれませんが、地面も同じように約30cmほど変形しているんですよ。

マダム

なんと!固い地面が30cmも伸びたり縮んだりしているなんてビックリです。どうやってその伸び縮みを測定しているんですか?

田村

地球潮汐の観測方法には、地表面の伸縮や傾斜、重力変化の測定などがあります。この全長250mのトンネル内にいくつか測定器があるんですが、「石英管ひずみ計」では、10mの地面に対して1000分の1ミリの伸び縮みを測っています。

マダム

ものすごく精密な測定をしているのですね。

田村

こんどは水沢VLBI観測所の隣に設置している重力計を見に行きましょう。

(移動)

田村

こちらの超伝導重力計では重力加速度の変化を調べています。

マダム

じゅ…重力加速度?

田村

高いところから物を落とすと、どんどん速度が速くなって落ちていきます。手を離してから1秒後には秒速9.8mになり、2秒後には倍の秒速19.6mになり…というのが重力加速度ですが、ようは重力を測っているんです。重力は場所によってちがいますし、時間とともに変化します。

マダム

あっ、もしかして潮汐も関係あります?

田村

はい。潮汐によって地上の重力の1千万分の1くらい変化しています。観測ではさらに精密に地上重力の1千億分の1の変化を調べています。

マダム

重力の変化を調べるとどんなことが分かるのですか?

田村

地球内部の様子ですね。マントルの固さや形状、深部の流体核の運動がわかります。このように地球の形や大きさ、重力などを測り、その時間変化を探ることによって活動している地球の姿を捉える研究が「測地学」です。

マダム

だんだん測地学のことがわかってきました。あれっ?私は電波天文学のVERAを取材に来たんですけど、取材先まちがえてないですよね?

超伝導重力計に異常な振動がないか聴診器で確認
超伝導重力計に異常な振動がないか聴診器で確認