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火山の大规模喷火は时として社会のシステムに大きな影响を与えるため、高精度な喷火及び喷火推移の予测が重要である。これまでに、宇宙线に含まれる素粒子ミューオン（注1）を用いて物体を透视するイメージング技术（ミュオグラフィ）を用いて、浅间山、エトナ火山など世界の活动的火山の透视画像が得られてきた。しかし、これらは全て静止画像であり、流路内のマグマの时间変动をとらえることが不可能であった。

CC-BY © Hiroyuki K. M. Tanaka, Taro Kusagaya, & Hiroshi Shinohara, Nature Communications, Vol.5, No. 3381。ミュオグラフィ動画の時系列変化。　フレームレートは10フレーム/月。6月16日、6月30日にはそれぞれ、400mと200mの噴煙と火映が観測されたが、マグマ（オレンジ～赤色）がそれに合わせて上昇している様子が分かる。噴火後は一定時間後にマグマが下降し、上部に空洞（黄色～緑～青）が残されている。

东京大学地震研究所の田中宏幸教授らは世界に先駆けてミュオグラフィによるマグマの上昇下降のレントゲン动画撮影に成功した。动画撮影には、火山の内部のマグマの动きを捉える検出器の信号対雑音比を100倍以上向上した、多层式ミュオグラフィ検出器の开発が键となった。新しく开発した検出器を用いて、2013年6月4日に喷火警报が発令された萨摩硫黄岛内部のミュオグラフィ透视动画を撮影し、マグマ头位（注2）の上昇と喷火が同期していることを确认した（図）。

本研究の成果により、ミュオグラフィを用いたデータのリアルタイム动的処理による火山内部の3次元の高速可视化は、火山喷火の新たな喷火モニタリングシステムを提供するものであり、既存の喷火予测方法を高度化できると期待される。

（注1）素粒子の一种。电子と似たような性质を持つが、重さは电子の207倍、およそ100万分2秒で崩壊する不安定粒子である。
（注2）マグマ流路内におけるマグマ柱の先端部分の位置をいう。

プレスリリース

论文情报

Hiroyuki K.M. Tnaka, Taro Kusagaya, Hiroshi Shinohara,
“Radiographic visualization of magma dynamics in an erupting volcano”,
Nature Communications Online Edition: 2014/3/10 (19:00 Japan time), doi: 10.1038/ncomms4381.

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