地震のマグニチュード最大値は?理論上の限界と驚愕の記録を徹底検証

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マグニチュードの計算式そのものは対数関数であるため、数式上は上限がありません。しかし、地球という惑星の構造上、マグニチュード最大 理論上の限界は約M10とされています。これには明確な地球物理学的理由が存在します。

地震の規模を決めるモーメントマグニチュードの仕組みは、以下の3つの要素の掛け合わせ(地震モーメント $M_0$)に基づいています。

  1. 岩石の剛性率(かたさ):地球の地殻を構成する岩盤が耐えられるせん断応力には物理的な限界がある。
  2. 断層のずれ量:プレートの歪みによって1回でずれることができる距離。
  3. 断層破壊の面積:長さ × 幅(深さ方向)。

地球のプレート境界面において、温度と圧力の関係から断層破壊が起こりうる深さ(脆性破壊領域)はせいぜい数十キロメートル程度に限られます。もしM10の地震が発生すると仮定した場合、長さ数千キロメートル以上、幅数百キロメートルに及ぶ巨大なプレート境界が一気に破壊されなければなりません。

地球の円周が約4万キロメートルであることを考慮すると、地球上に1回でそれほどの連続破壊を起こせるプレート境界面は物理的に存在しません。これが、地球内部のテクトニクス現象において「M10を超える地震は事実上起こり得ない」と結論づけられる決定的な理由です。

一方で、約6,600万年前にユカタン半島へ落下した巨大隕石(チクシュルーブ衝突)のように、外部からの莫大な運動エネルギーが加わった場合には、隕石衝突 マグニチュード最大値としてM11〜M13相当のエネルギーが計算されます。しかし、これは地球内部の断層破壊による通常の地震とは発生構造が根本的に異なります。

木村 陽翔

木村 陽翔

テックライター兼ウェブディレクター

デジタルガジェットとスマート家電の検証記事を多数執筆。失敗しないモノ選びを提案します。