150年前、巨大な太陽嵐が地球を襲いました – そして今、新しい研究により、それが私たちが思っていたよりも一般的であることが明らかになりました

そして今年11月には、イタリアやテキサスなどの場所で、異常に南の遠くでオーロラが見られました。 これは、太陽のコロナ質量放出が地球の磁場と大気に及ぼす影響によるものでした。 しかし、これは 1872 年 2 月に発生した大規模な太陽嵐に比べれば小規模でした。

1872 年のこの出来事は地球規模のオーロラを引き起こし、ボンベイやハルツームなどの赤道付近でも見ることができました。 最近、9か国の科学者からなる国際チームが、この重要な歴史的出来事の包括的な分析を発表し、太陽の起源と大規模な地球への影響を追跡しました。

この嵐により電信通信は広範囲に中断されましたが、今日のテクノロジー主導社会では、このような嵐は送電網や衛星通信を混乱させることになります。 彼らの発見は、このような激しい嵐がこれまで考えられていたよりも一般的であることを裏付けています。

現代の太陽嵐の弱点

現代世界では、電力網、通信システム、衛星などの技術インフラへの依存度が高まっています。 しかし、この依存により、私たちは大規模な磁気嵐の影響に対してますます脆弱になります。

「電力供給の中断が長引けば長引くほど、地域社会、特に都市部に住む人々はより多くの対応に苦しむことになります」と、この研究の筆頭著者である早川任命准教授は説明する。 このような嵐は、最悪の場合、電力網、通信システム、航空機、衛星を破壊するほどの大きさになる可能性があります。 「このインフラなしで私たちの生活は維持できるでしょうか?」 「まあ、非常に難しいとだけ言っておきましょう」と早川氏はコメントする。

太陽フレアと太陽のコロナ質量放出は、反対方向の磁力線が結合、再結合、分離して爆発を引き起こし、大量のエネルギーを放出する「磁気再結合」によって引き起こされます。 クレジット: NASA コンセプト イメージ ラボラトリー

これほど激しい嵐は珍しい。 最近の研究では、そのような嵐として、1859 年 9 月のキャリントン嵐と 1921 年 5 月のニューヨーク鉄道嵐の 2 つが際立っています。新しい研究は、別の嵐、1872 年 2 月のチャップマン・シルバーマン嵐も、嵐の 1 つとして考慮されるべきであることを示唆しています。最も強力です。 これらは極端な出来事です。

当時、嵐は熱帯地域でも技術インフラに影響を与えるほどの大きさでした。 インド洋のボンベイ（ムンバイ）とアデンを結ぶ海底ケーブルの電信通信が数時間にわたって遮断された。 カイロとハルツームの間の陸線でも同様の騒動があったとの報告があった。

国際チームによる詳細な分析

22 人の科学者で構成される学際的なチームは、日本の名古屋大学 (早川久)、米国の国立太陽観測所 (エドワード クリーバー)、およびベルギー王立天文台 (フレデリック クレット) によって率いられました。 22人の研究者は、歴史的記録と現代の技術を利用して、チャップマン・シルバーマン嵐を太陽起源から地球への影響まで評価した。

太陽の起源について、研究グループは歴史的アーカイブ、特にベルギーとイタリアの記録からほとんど忘れられていた黒点の記録に目を向けた。 地上強制力については、ボンベイ (ムンバイ)、トビリシ (トビリシ)、グリニッジなどのさまざまな場所で記録された地磁気測定値を使用して、嵐の時間的進化と強度を評価しました。 彼らはまた、嵐によって引き起こされた視覚的なオーロラに関する数百件の報告をさまざまな言語で調査しました。

1872 年 2 月 3 日の太陽の表面を示すベルギーの黒点の図。出典: 王立天文学協会 (RAS MS Bernaerts、v. 3、f. 26)

1872 年の嵐の最も興味深い側面の 1 つは、ベルギーとイタリアの太陽記録の分析によって確認されたように、太陽円盤の中心近くにある中規模だが複雑な黒点群から発生した可能性が高いことです。 これらの結果は、中程度の大きさの黒点集団であっても、史上最も極端な磁気嵐の 1 つを引き起こしたことを示しています。

歴史的なオーロラの包括的な調査

早川氏と同僚は、世界中の図書館、アーカイブ、天文台の記録を検索することで、歴史的なオーロラに関する研究を拡大しました。 彼らは、極地から熱帯（両半球の緯度約 20°まで）に至るまで、夜空が壮観なオーロラ表示で照らされたことを示す 700 以上のオーロラ記録を特定しました。

「私たちの調査結果は、1872年2月のチャップマン・シルバーマン嵐が現代史上最も極端な地磁気嵐の1つであることを裏付けています。その規模は1859年9月のキャリントン・ハリケーンや1921年5月のニューヨーク鉄道嵐に匹敵します」と早川氏は述べた。過去 2 世紀の間に、世界は少なくとも 3 回の磁気嵐を経験していることは知られています。 このような大きな影響を引き起こす可能性のある宇宙気象現象は、リスクを排除することができません。

1872 年 2 月 4 日のオーロラ目撃の地理的概要。クレジット: Hayakawa et al. (2023年)

「このような極端な出来事は珍しいことです」と早川氏は言う。 一方で、現代においてこのような大規模な嵐を経験していないのは幸運です。 一方で、このようなスーパーストームが 60 年間に 3 回発生したということは、現代社会が直面している脅威が現実のものであることを示しています。 したがって、そのような出来事の影響を評価し、理解し、軽減するには、歴史的記録を保存および分析することが重要です。

最近のオーロラ表示はギリシャ北部と米国北部で観察されています。 現在、太陽は 2025 年に起こると予想される太陽周期 25 の極大期に近づいており、今後数年間でオー​​ロラ活動が活発になることが予想されます。

参考文献：「1872 年 2 月の極端な宇宙気象現象: 太陽黒点、磁気摂動、およびオーロラ ショー」早川尚、エドワード W. クリーバー、フレデリック クレット、海老原祐介、鳥海 伸、イラリア エルモリ、テオドシウス チャツィステルゴス、服部健太郎、デロレス J 。 クニップ、ショーン B. ブレイク、ジャンナ コッツィ、ケビン リアドン、フィリップ A. ブルダン、ドロテア・ガスト、ミハイル・ヴォクミアニン、松本喜太郎、三好良純、ホセ・R. リベイロ、アンナ B. コリア、デイビッド M. ウィリス、マシュー N. ワイルド、サム M. シルバーマン、2023 年 11 月 31 日、 の 天体物理ジャーナル。
土井: 10.3847/1538-4357/acc6cc