古代の年輪で確認された最大の太陽嵐 – 現代の技術を破壊し、数十億ドルの費用がかかる可能性がある

科学者たちは、14,300年前に既知最大の太陽嵐によって引き起こされた放射性炭素のスパイクを発見しました。 今日そのような出来事が起これば、現代のテクノロジーが破壊され、数十億ドルの費用がかかる可能性があります。

国際科学者チームは、フランスアルプスで見つかった古代の木の年輪を分析することにより、14,300年前の放射性炭素レベルの急増を発見しました。

放射性炭素の急増は、これまで確認された中で最大規模となる大規模な太陽嵐によって引き起こされた。

今日同様の太陽嵐が発生すると、現代のテクノロジー社会にとって壊滅的な被害となる可能性があり、通信システムや衛星システムが壊滅し、大規模な停電が発生し、数十億ドルの損害が発生する可能性があります。

学者らは、将来的に世界の電気通信とエネルギーインフラを守るには、このような嵐を理解することが重要であると警告している。

ドルゼ川に埋もれた化石木の年輪。 クレジット: セシル・ミラモンテ

新しい研究とその影響

国際的な科学者チームによって行われたこの共同研究は、本日（10月9日）英国王立協会誌に掲載される予定です。 哲学的トランザクション A: 数学、物理学、および工学科学 それは、太陽の極端な行動とそれが地球にもたらす危険についての新たな洞察を明らかにします。

コレージュ・ド・フランス、CEREGE、IMBE、エクス＝マルセイユ大学、リーズ大学の研究者チームは、フランス南部のギャップ近くのドゥルゼ川の侵食された土手に保存されている古代樹木の放射性炭素レベルを測定した。アルプス。

ドルゼ川の木の化石。 クレジット: セシル・ミラモンテ

亜化石（化石化プロセスが完了していない残骸）である丸太は、小さな単一の年輪に切断されました。 これらの個々のエピソードの分析により、正確に 14,300 年前に発生した放射性炭素レベルの前例のない上昇が特定されました。 この放射性炭素のスパイクを、グリーンランドの氷床コアで見つかった化学元素であるベリリウムの測定値と比較することで、チームは、このスパイクが地球の大気中に大量のエネルギー粒子を吐き出したであろう大規模な太陽嵐によって引き起こされたことを示唆している。

専門家の意見と歴史的背景

「放射性炭素は、宇宙線によって引き起こされる一連の反応を通じて大気上層で常に生成されています」と、フランス大学およびCEREGEの気候と海洋進化の教授であり、この研究の筆頭著者であるエドゥアール・バール氏は述べた。太陽フレアやコロナ質量放出などの極端な太陽現象も、エネルギー粒子の短期間のバーストを引き起こす可能性があり、それがわずか 1 年の間に発生する放射性炭素生成の巨大なスパイクとして保存されることを発見しました。

研究者らは、今日同様の大規模な太陽嵐が現代のテクノロジー社会に壊滅的な影響を及ぼす可能性があり、通信、衛星システム、電力網を破壊する可能性があり、私たちに数十億ポンドの損害を与える可能性があると述べている。 彼らは、通信やエネルギー システムに備え、回復力を構築し、潜在的な損害から守るために、そのような出来事による将来のリスクを理解することの重要性を警告しています。

ドゥルゼ川のほとりにある化石の木。 クレジット: セシル・ミラモンテ

リーズ大学数学大学院の応用統計学教授ティム・ヒートンは、「激しい太陽嵐は地球に多大な影響を与える可能性がある。 このような激しい嵐は、送電網の変圧器に永久的な損傷を与え、数カ月に及ぶ大規模かつ広範囲にわたる停電につながる可能性があります。 また、私たち全員がナビゲーションや通信に依存している衛星に永久的な損傷を与え、使用できなくなる可能性もあります。 また、宇宙飛行士に深刻な放射線リスクをもたらすことになる。

歴史的な太陽嵐

三宅現象として知られるこれらの極端な太陽嵐のうち 9 件は、過去 15,000 年間に発生したことが現在確認されています。 最近確認された三宅現象は西暦 993 年と西暦 774 年に発生しました。 しかし、この新たに確認された嵐は 14,300 年前に遡り、これまでに発見された中で最大のもので、その大きさはこれら 2 つの嵐のおよそ 2 倍です。

三宅現象はこれまで効果的に直接観測されたことがないため、その正確な性質はまだよく理解されていません。 彼らは、太陽の挙動とそれが地球社会にもたらすリスクについて、私たちがまだ学ぶべきことがたくさんあることを強調しています。 このような激しい太陽嵐の原因、発生頻度、あるいはそれを何らかの方法で予測できるかどうかはわかりません。

バード教授は次のように述べています。「太陽活動の直接的な自動測定は、17 世紀に黒点の計数によって初めて始まりました。 今日では、地上の天文台、宇宙探査機、衛星を使用して詳細な記録も取得しています。 しかし、これらの短期間の機器記録は太陽を完全に理解するには不十分です。 年輪で測定された放射性炭素は、極地の氷床コアでベリリウムとともに使用され、太陽の過去の挙動を理解する最良の方法となります。

放射性炭素と歴史の再構成

直接観測された最大の太陽嵐は 1859 年に発生し、キャリントン現象として知られています。 それは地球に大規模な混乱を引き起こし、電信機を破壊し、鳥たちが太陽が昇り始めたと思って歌い始めるほど明るい夕暮れを引き起こしました。 しかし、三宅現象（新たに発見された14,300年前の嵐を含む）は、その規模が驚くほど大きかったであろう。

「放射性炭素は、地球の歴史を研究し、地球が経験した重大な出来事を再構築するための素晴らしい方法を提供します。私たちが将来を正確に予測し、潜在的なリスクを軽減するには、過去を正確に理解することが不可欠です。私たちはまだ多くのことを抱えています」とヒートン教授は述べました。新しい発見はすべて、既存の主要な質問に答えるのに役立つだけでなく、新しい質問を生み出すことにもなります。

エクス アン プロヴァンス大学 IMBE の古環境と古気候の准教授、セシル ミラモント氏は、「このような保存された樹木のコレクションを発見することは、本当に例外的でした。複数の木の幹の個々の年輪の幅を比較することで、我々は、デンドログラフィーと呼ばれる方法を使用して、慎重に分離してより長いタイムラインを作成することで、過去の環境変化に関する貴重な情報を発見し、未知の太陽活動期間中の放射性炭素を測定できるようになりました。

参考文献: 「化石樹木における年間 14,300 カロリーの放射性炭素スパイクは、更新世後期の地球規模の炭素循環にインパルス応答機能を提供する」 by Bard E、Miramont C、Capano M、Guibal F、Marschal C、Rostek F、Tuna T、ファジョー Y. とヒートン T.J.、2023 年 10 月 9 日、 王立協会の哲学的取引 A。
土井: 10.1098/rsta.2022.0206