オーロラが出ると地震が起こり、オムツが売れるとビールが売れる~世の中には「意外な関連性」があって驚く
マーケティング部の渡辺です。
データやITなどに関する様々なことをゆるく書いているコラムです。
「予想もしない関連性」がデータから見つかることがある、の話題
今回は、データ分析から「予想もしない関連性」が見つかったりすることについて話題にしたいと思います。
今回直接話題にするニュースはこちら:
⇒大規模フレアが地震を誘発? - 京大が電離圏と地殻の静電結合モデルを提案 | TECH+(テックプラス)
オーロラを発生させたりする「太陽表面で起きる大爆発」(太陽フレア)が、「地球の地震発生」と関係しているかもしれないという、「なにがどうなってそうなってんの?」という話題についてです。
解らない話の人が多いかもしれませんが、以下、(私の知っている程度になりますが)どういうことなのか説明します。
太陽はなぜ光っているのか
最初に「太陽はどういうものであるか?」のイメージを変えるかもしれない話をしましょう。太陽というと「お日さまで外は明るい」とか「ぽかぽか暖かい」のような優しく牧歌的なイメージもありますが、実際の太陽では想像を絶するような凄まじいことが起こっています。
太陽は地球のような星とは違っていて、「巨大な水素ガスの塊」です。地球のように地面(岩石)みたいなものはありません。我々の日常感覚で「ガス」と聞くと、軽くて風が吹くだけで流れて行ってしまうようなイメージすらありますが、太陽は「とんでもない大量のガス」が集まったものなので、太陽の中心部では「莫大なガスの重さ」により凄まじい圧力がかかっています。
太陽は「水素ガスで出来ていて光っている」わけですが、我々の日常でも起こっているように「ガスが燃えている」(酸素と反応して化学的に燃焼している)わけではありません。仮に、太陽が燃焼により今の明るさで光っていると考えると、数千年で燃え尽きてしまう計算になります。人類の歴史より短くなって辻褄が合わず、どういう仕組みで光っているのか謎だった時期もありました。
太陽の中心では「太陽自身の大量のガスの重さ」により想像を絶する圧力がかかっていることで「水素原子そのもの」が圧力に耐えかねて押しつぶされ、「水素4つがヘリウム1つに変換する核融合反応」が起こっていて「光って」います。水素原子自体が悲鳴を上げて別の物質に変換してしまうくらいの、極限に過ぎる世界になっていることで太陽は光っていて地球を照らしています。
太陽フレアとは(そして発生原因)
今回の話題は、「太陽フレア」というものと「地震」に関連性があるという話です。地震が何かは説明しなくても知っていると思いますが、「太陽フレア」とは何でしょうか。
太陽フレアとは、「太陽の表面で起こる爆発」のことです。
説明した通り、太陽内部はとにかく「凄まじい」世界です。原子そのものすら押しつぶされるような状況で核融合が起こっており、常に核融合しているので凄まじい高温でもあります。さらには、太陽内部では「莫大な電流」も流れており、強い電流は太陽内部に「強い磁場」も発生させています。猛烈な高温と電流と磁場、太陽内部では途方もないエネルギーが渦巻いています。
太陽表面には黒い点である「黒点」があります。地球からも割と簡単に見えるので、黒点の存在は中世から知られてきました。天にある完璧な存在であるはずの太陽に、なぜこんな美しくないものがあるのかと苦悩した人も、太陽表面を移動したり増減したりする黒点から何かを読み取ろうと観察が続けられたりしてきました。
今では黒点は「強力な磁力線が太陽表面から外に出ている個所」にできることが解っています。黒点は時間経過とともに東から西へ移動することが観察されますが、これは「太陽も自転している」ことによるものです。太陽のガスは自転しており、それと共に磁力線も移動していることが観察されているわけです。
ただし太陽、自転しているのですが「地球のように岩石(固体)で出来ていない」ため、(例えば24時間で)星全体が揃って一回転するような自転をしていません。
太陽の赤道付近と極付近で自転速度が異なっており、深さによってもガスの回転速度が異なるなど複雑なことになっています。さらには、中心部が非常に熱いので太陽中心部から表面に向かって熱対流も発生していて、太陽内部のガスは複雑な挙動をしています。結果として「高エネルギーな磁力線が、ガスの挙動により太陽内部で引き延ばされたり複雑にねじれ続けたりしている」大変なことが起こっています。
磁力線は無限にねじれ続けられるわけではないので、「磁力線のねじれ」が限界いっぱいを超えると、いわばねじれを解消する形での「磁力線のつなぎ直し」が破壊的にバチンと起こります。それに伴って磁力線の強いエネルギーが放出されて「太陽表面での大爆発」が発生します。これが「太陽フレア」です。
地球に吹き付ける「太陽フレア」
「太陽の内部はとにかく凄まじい」環境で、さらには超強力な磁力線がねじれに耐えかねて起こる現象なので、太陽フレアでも強いエネルギーが放出されます。X線などの強力な電磁波が放出され、太陽内部の「プラズマ」(超高温になり過ぎて「気体を通り越した状態」の物質)や「荷電粒子」(凄まじい状況で原子がちぎれた電気を帯びた破片のようなもの)も太陽から宇宙空間に放出されます。
そしてそれらの「高エネルギーなヤバいもの」は地球に向けても吹き付けてくることになります。
「太陽フレア」は小規模なものから非常に大規模なものまであり、放射されたX線の強度によって、小規模な順から強さ10倍ごとに「A」「B」「C」「M」「X」に分類されています。なぜ分類されているかというと、大規模フレアになると地球に被害が出ることがあるからで、Xクラスは「被害が出る可能性がある」規模の危険な太陽フレアです。
具体的には、太陽フレアにより人工衛星が壊れてしまうことがあります。情報通信が出来なくなったり、磁気嵐が起こって方位が解らなくなったり、送電網に影響が出て発電所が止まって大規模停電が起こったことも実際にあります。電力やITに依存する現代社会にとって、それらを支える社会インフラを麻痺させ破壊しうる危険な宇宙災害であると言えます。
太陽フレアは生物にとっても有害なものですが、地球には磁場があることから太陽フレアが地球表面を直撃することはできず防がれています。地球が磁力の無い星だったら生物は存在していないかもしれません。ただし、何もかもが防げているわけではありません。
地球から磁力線が出ている「北極と南極方面」の上空には、それでも太陽からの高エネルギー粒子が吹き込みやすく、吹き込んだ高エネルギー粒子が地球の大気と反応して発光することがあります。それがなんと、夜空に光る「オーロラ」です。今や観光で人気のオーロラとは、元をたどると「太陽内部でねじれた磁力線」なのです。
チコちゃん風に言うなら「オーロラが光っているのは、太陽で磁力線がねじれているから!」と、説明の途中を省くと信じがたいことになります。
オーロラが北海道や東京でも見えるようなことが稀にありますが(低緯度オーロラ)、これは「超強力な太陽フレア」が発生した結果、南極や北極付近以外にも高エネルギー粒子が吹き込むとそうなります。つまり低緯度オーロラは、「太陽で大変なことが起こる」と発生する現象なのです。
大規模フレアでは被害が出ることがあるので、「日本でもオーロラが見えて美しい」というのは、実は社会インフラに大事故が起こりかねない宇宙災害的な状況のことでした。そもそも太陽フレアは生物にとっても有害なものです。中世ヨーロッパや古代中国など、昔の人はオーロラを「不吉なもの」だと考えていることが多く、「戦争」「災害」「神の怒り」「疫病」「政治的な大事件の予兆」などの「凶兆」だと考えていたのですが、その認識は科学的にも割と正しかったのかもしれません。
「大規模フレアと地震発生に関連性がある?」謎
そして今回のテーマ、その「大規模フレア」の発生が、なぜか地球での地震発生を誘発しているのではないか?という話です。
直感的には関係性が想像できない話で本当?と思えてしまいますが、発生タイミングからは「どうも何らかの関係があるのでは?」とは言われてきました、例えば最近で、日本だけに限っても、
- 2024年1月1日早朝:大規模なXクラスの太陽フレアが発生
- 2024年1月1日夕方:最大震度7の能登半島地震が発生
と、偶然にしてはタイミングが近すぎる事象があり、さらには
- 2025年12月8日午後:Xクラスの太陽フレアが発生
- 2025年12月8日深夜:最大震度6強の青森県東方沖地震が発生
と、こちらも「大規模フレアの発生後しばらくしてから」大地震が発生しています。
地震は岩石で出来た地球表面での大質量の物理現象で「とてつもなく重たいもの」が大規模に動く現象です。これに対して太陽フレアは「高エネルギー」ではあるのですが、放出されている物質の「重さ」はさほどではない「軽い」ものです。
ずっしりと重さに満ちた現象(地震)を、高エネルギーだが重さに乏しい太陽フレアが引き起こせるだろうか?と考えると、仕組みが想像しにくいところがあります。しかも、タイムラグがあってから影響が出ているようにも思える状況です。
論文の考える、大規模フレアが自身を引き起こす仕組み
論文では、どうして二つの現象に関連があるのかメカニズムの考察と提案を行っています。
地震を起こす場所とは、断層やプレート境界では岩石が擦れあって砕けたりしている場所です。そういう場所を「破砕帯」と呼びますが、破砕帯が巨大な天然のコンデンサ(「電気が溜まる何か」だと思ってください)として機能すると考えることで、太陽フレアとの関連性が説明できるのでないか、と論文は言っています。
(以下ちょっとややこしい話で、わかんないな、と思ったら読み飛ばしてください)
- 太陽の表面の大爆発により電荷を帯びた粒子が放出される
- それが地球に届いて、粒子の大半は地球の磁場で物理的には防がれるけれども、一部は大気と反応してオーロラを光らせたり、地球に磁気嵐を起こしたりする
- その際に、粒子は強い電気エネルギーを帯びているため「大気上層に電気が溜まる」現象も起こす
そして、地球を電気的に以下のように考えます、
- オーロラが出るように「大気の上の方」に電気が溜まると考える
- 「地表と上空の大気の間」にも電気が溜まると考える
- 「地中の破砕帯」にも電気が溜まる(天然のコンデンサ)と考える
そのように考えると、地中から地球上空まで「コンデンサを三つ直列接続したような形」になります。電子回路でそのようになっている場合、コンデンサを超えての物質や電荷の移動が無くても、「一番上のコンデンサに太陽フレアで電気が溜まる」とその電圧によって「一番下の地中のコンデンサにも影響」が出るというわけです。
- 「大気上層に溜まった電気」が、地表と大気の間のコンデンサを経由して、「地中の電気の溜まりやすい場所」にも電気的影響を引き起こす
そしてこのモデルを想定し、Xクラスでも強い太陽フレアが起きたとするなら、地球上層に溜まりうる電荷により、破砕帯で地殻破壊が進むくらいの力がかかる可能性があると計算できるので、この仕組みで地震が引き起こされているのではないか?という論文でした。
ただしこれは「そういうモデルを提案します」という話なので、他の現象や観測データからみてもこの考えが正しいのかどうかは検証する必要があります。
「オーロラが光っているのは、太陽で磁力線がねじれているから!」でも既に関連性が難しすぎて「?」になるわけですが、そこからさらに「コンデンサが三つあるので」の話。風が吹いたら桶屋が儲かるくらいの複雑怪奇さですが、しかし「本当にそうなっているかもしれない」というのです。現実とはすごいものです、いろんなことは予想外なことで関連しあっているわけです。
意外な関連性の有名な話「オムツとビール」
世の中にはこのような「意外なもの同士が関連性を持っている」ことが思ったよりあります。
1990年代に、データを分析することで新しい事実を発見する取り組みである「データマイニング」という言葉が広く知られるようになりました。今では盛んになっているコンピュータで大規模にデータを活用した「データ活用の取り組み」の初期のものです。
その当時に、データマイニングにより発見されたことの「驚くべき例」として広く知られるようになったのが、1992年にアメリカのスーパーで収集した販売データを分析したところ、「オムツとビールを同時に買う人が多い」という意外な事実が見つかった話です。
こちらも同じく「なんで?」「意味が解らないんですけど?」という意外な感じがあります。どうしてそうなっているのか調べてみると、妻に「オムツを買ってきて」とお遣いに行かされた夫が「ついでに自分のためのビールを買っている」ことが多いらしいことが解ります(ただし、当時のアメリカでの話であり、日本で同じことが起こっているとは限りません)。
同時に売れることが多いことが解った時点で、「オムツの近くにさりげなくビールを置く」(仕組みは解らないが)で「ついで買い」を狙うことができますが、「お遣いの夫が買っている」メカニズムまで解ったなら、ビールに限らない「うっかり買いそうなもの」を配置しておくことで、さらなる売り上げ増を狙うこともできましょう。
オムツ売り場の近くにビールを置こうと提案したら、何を言っているんですか?と言われること確実ですが、実際にはそういう傾向が見つかったわけです。このような意外なことはこの件だけではなく「他にもたくさんと考えるべき」なのは当然。世の中はなんて奥深いんでしょうか。
しかし「意外な関連性を見つける」ことは難しい
AとBにまさか関係があるなんて!と思えるようなことに気が付く話、まさしく「データから新事実を見つけた感じ」があります。「オムツとビール」「太陽フレアと地震」などはまさにそうですね。
このような取り組みは素晴らしいものだと思えますから、自社でもこのようなデータ活用をやってみよう!と思うかもしれませんが、実際にやってみると予想していない「データの現実」が待ち受けていることも良くあります。
データがそもそもない
「データ活用あるある」ですが、データ活用だ!と経営主導で全社的な取り組みをすることになり色々なことをやろうと構想するも、着手しようとしたところ「社内にはそもそもデータ自体がない」ことが解ってたちまち頓挫することがあります。
一昔前に「データサイエンティスト」が大ブームでしたが、データの分析手法を勉強して身につけ、さあこれからデータサイエンティストとして活躍するぞ、と思った人が直面して困りがちな現実でもありました。分析しようにもデータ自体がない。
利用できる形でデータがない
こちらも「データがない」に近い状態です。よく考えてみると、データが何も無いわけではないけれども、「現場のExcel」などで社内に散在しており、どこに何があるのか全容がわからず、書式もデータの形式もバラバラという状態です。
そうなるとデータ分析をする前に、どこにどういうデータがあるか把握し、データ活用の前に「これはどういう経緯のどういうデータですか」と確認をして「分析に利用できるようにデータの形式を整える前処理」を行うなどの大変に手のかかる作業が必要になることがあります。
データ分析環境を整備するんだと期待してBIツールを導入するも、BIツールに必要なデータを前処理して入れる作業が大変すぎて終わらずそこで力尽きてしまうようなことも起こりがちです。
大量に除外しなければいけない「当たり前のこと」
データを用意し(あるいは再発見し)、苦労してデータの前処理も終わらせたなら「ビールとオムツ」みたいな新発見が次々にできるかというとそうでもありません。現実にそのような分析をすると、実はこういう「発見」がどんどん出力されてきます。
- おにぎりを買った人は緑茶も買うことが多いです
- 電車の駅近くに住んでいる人は電車通勤している可能性が高いです
- 雨が降った日には傘をさしている人が多いです
そんなこと、わざわざデータ分析で発見しなくても誰でも解っているのです。でも分析ツールからはこういうことが大量に出力されてしまいます。
つまり「オムツとビール」の本当の凄さとは、「見つけたこと」よりも「大量に出てくるあたりまえのことを除外した」ところが凄いことかもしれない、という話になってきます。
またこれは「やってみればわかる」ことなので「やってみた人にしかわからないことが世の中にはある」教訓でもあります。
分野が違いすぎるとデータも違いすぎる問題
「大規模フレアと地震」からは、別の困難さについて考えることができます。宇宙天文学と地球物理学、学問的に異なる分野を横断していることです。
分野が違うと関わる人々も異なります。遠く異なる分野同士では交流に乏しいのみならず、専門用語やデータの考え方が全然違うこともあります。どの概念がどれに対応し、同じように見えるデータが果たして同じデータとみなしてよいのか、差異があるならどのように変換する必要があるのかなどが解らなくなることがあります。
企業でも部署や関係する分野が大きく違うとそのようなことが起こることがあります。例えば「今月の売り上げ」が何を指すのか、営業部と製造部と経理部で定義が違っていて、具体的な数字も違う金額になっていることなどはよくあるはずです。注意しないとデータが適切ではないまま分析をして、おかしな結果を出してしまうことになりかねません。
「データの関連性」にも「関連性を見つける作業」にも事前には予測できないことが多い
今回は「現実のデータには、まさしく予想もしない関連性」があるという話をしました。そして、そういうことから学びを得て「予想しない関連性を見つけよう」とすると、そこでも「予想もしないことが起こって苦労することがある」話も紹介しました。世の中本当に大変です。
データ活用には色々な取り組み方があります。例えば「今月の経営状況を数値でまとめて、BIツールでグラフ化して経営ダッシュボードとして見える化する」タイプだと、データ活用実現はどんなデータが必要なのかは明らかで、どういう作業をすれば良いのかも比較的明らかで予想外なことはあまり起こりません。
それでも、経営層から「こういうデータも欲しいので至急グラフ化して見えるようにしてくれ」と言われてノーコード製品を使って慌てて対応するみたいなことはあるでしょうが、全く予想もしないことをやらなければいけなくなる感じではありません。ただ、そういうデータ活用から、驚きの新事実が見つかったりすることが少ないのも事実です。
競合他社が絶対知らないような、データに関する驚きの事実を発見すれば、当然に自社にとって大いなる強みになります。しかし、事前に予想していないデータを組み合わせて予想していない関連性を見つける苦労のある取り組みになり、「見つけようとする」取り組み自体も予想していないことが起こりやすい大変なことになりやすいという話でした。そういう難しい領域に飛び込んでのデータ活用をうまく進めるためには、何が必要でしょうか。
必要に応じて多種多様なデータを柔軟自在に「つなぐ」こと、ノーコードで素早く効率的に連携処理はもちろん必要に応じて本格的なデータの前処理なども作りこみ、大量のデータでも高速に処理できる高い処理能力も、必要なら機械学習から生成AIから各種分析エンジンまで、必要に応じてデータをいろんなものに「つないで」活用できる環境が必要になると思います。
弊社の「DataSpider」や「HULFT Square」は、まさしくそういう状況での「データの現実」において活躍するためのデータ連携ツールとして長年にわたり支持を頂いてきました。
データを連携する程度で専用のツールなんて要るの?と言われることも、データをそのまま右から左に移動できるだけでいいでしょ(そういう「簡易なツール」なら世の中に多くあります)処理の作りこみ能力や高い処理性能は要ります?と言われることもあったりはします。
ですが実際の取り組みでは、シンプルに予定調和的に済む場合ばかりではなく、「そうなった時」にも存分にデータの泥臭い現実と格闘できる機能や能力を揃えていったのが我々のプロダクトです。他社の取り組みなら力尽きるようなデータ分析(「オムツとビール」の発見のような)を自社では成功させたいなら、我々のプロダクトの活用を検討いただけますと幸いです。
