大規模な太陽嵐が地球に与える影響

ケン・テグネルの最初の家はアルカトラズ島にありました。 当時、これは 1950 年代のことでしたが、連邦刑務所に加えて、幼稚園、郵便局、刑務所職員とその家族のための住宅がありました。 その中には、父親が韓国に駐在している間、母親と警備員の祖父と一緒に住んでいたテグネルさんも含まれていた。 アルカトラズ島全体は 10 平方マイル未満なので、あらゆる安全対策や安全対策が講じられているにもかかわらず、立入禁止」の標識、 受刑者 そして民間人は決して遠く離れていませんでした。 それでも、次のようなものに近いことを考慮しても、 ホワイティバルガー、平和に暮らせる場所でした。 その眺めは素晴らしく、投獄されていない住民はほとんどドアに鍵をかけておらず、ほぼ全員がお互いを知っており、珍しいアイデンティティの友情を共有していた。 「私たちは変わった人々のグループでした」とテグネルは冗談を言います。「だから、私も今の私が変わっているのです。」

テグネルさんの父親が韓国から戻ってきたとき、家族は引っ越し、その後頻繁に引っ越しをしました。 しかし、最終的にテグネルはベイエリアに戻りました。今回はバークレーに通うためでした。1960 年代後半には、バークレーもまた変わった人々の島になっていました。 そこで天文学のコースを受講している間、彼はカール・セーガンというまだ有名ではない科学者の講義を受講しました。 空で起こることに興味を持ち、周囲のヒッピー文化には動じなかったテグネルは、1974 年に空軍に入隊しました。軍は彼に望遠鏡と無線アレイの使い方を教え、その後北西端にあるリアマンス太陽天文台に送りました。オーストラリアの太陽に関するデータを収集するために。 彼はそこで 2 回のツアーを担当した。都市と呼べる場所から 12 時間の距離にある。テグネルの回想によれば、神に見捨てられた場所だが、美しいビーチがあり、素晴らしい釣りができ、一年中雨がほとんど降らない素晴らしい場所だった。 仕事でも遊びでも、彼はそこで太陽を眺めながら日々を過ごしました。

1996年に会社を辞めたものの、今でもテグネル氏はそうして生計を立てている。今日、彼の仕事はほとんどの人がその仕事について聞いたことがないほど無名であると同時に、非常に重要であるため、経済のほぼすべての部門がその仕事に依存している。 彼の正式な肩書は、わずか数十人のアメリカ人しか共有していないものだが、宇宙天気予報士である。 テグネル氏は空軍を辞めて以来、コロラド州ボルダーにある米国海洋大気局の宇宙天気予報センターで働き、1日10時間、週40時間、30年間にわたって太陽のリアルタイム画像を見つめ続けてきた。 他の 11 人の予報士もそこで働いています。 残りの職員は、国内で唯一の同様の機関、ネブラスカ州サーピー郡のオファット空軍基地にある国防総省が運営する宇宙天気作戦センターに雇用されている。

定期的な地球ベースの天気は私たちの生活の基本的な部分であるため、私たちはほとんど常にそれを認識しており、非常に頻繁にそれに執着しています。 それは、無駄なおしゃべりから熱のこもった政治的議論に至るまで、あらゆるものの主題です。 対照的に、ほとんどの人はそこにあることを知りません は 宇宙の天気、ましてやその変動が地球にとって何を意味するのか。 宇宙天気は日常の天気とは異なり、直接体験することができないからです。 暑くなったり寒くなったりすることもなく、地下室が浸水したり、家の屋根が吹き飛ばされたりすることもありません。 実際、19 世紀まで、それは人間の活動にほとんど目立った影響を与えていませんでした。 その後、一連の科学革命が起こり、電気から通信まで、特定のテクノロジーが私たちの生活の中心となりました。 それらのテクノロジーが宇宙空間の天候の影響を受けやすいことに私たちが気づいたのは、後になってからです。 潜在的な影響は、テクノロジーへの依存と同じくらい広範囲に及びます。 2019年、連邦緊急事態管理庁は起こり得る災害の状況を調査し、国全体に同時に影響を与える可能性のある自然災害は2つだけであると結論付けた。 1つは、 パンデミック。 もう一つは激しい太陽嵐です。

だからこそ、テグネルの仕事は非常に重要なのです。 しかし、「宇宙天気予報士」というのは楽観的な誤称です。 ほとんどの場合、彼と彼の同僚は宇宙空間で何が起こるかを予測できません。 彼らにできることは、今そこで何が起こっているのかを、できれば地球への影響を抑えるのに十分な速さで把握しようとすることだけだ。 宇宙天気は非常に挑戦的な分野であり、本質的には応用天体物理学であると同時に、比較的新しい分野であるため、それさえ困難です。 そのため、この本には多くの科学的疑問が残り、また現実的な問題が 1 つあります。それは、次の巨大な宇宙嵐が襲来したとき、地球上で何が起こるのかということです。

私たちを悩ませた最初の嵐は 1859 年に発生しました。8 月下旬、通常は極緯度でのみ見られるオーロラが、ハバナ、パナマ、ローマ、ニューヨーク市で一連の異常な出現を見せました。 そして9月初旬、オーロラがあまりにも輝きを増して戻ってきたため、ロッキー山脈の金鉱夫たちは夜起きて朝食を作り始め、見当識を失った鳥たちが存在しない朝を迎えた。

この素敵ではあるが当惑させる現象は、世界中で電信システムが混乱するという望ましくない結果をもたらしました。 多くは完全に機能を停止したが、フィラデルフィア放送のように「空想的で読めないメッセージ」を送受信した人もいた。 夕刊 それを置く。 いくつかの電信局では、あたかも地球自体がインスタント メッセージング システムになったかのように、バッテリーを外して周囲電流を介してメッセージを送信できることにオペレーターが気づきました。

幸運な偶然のおかげで、これらすべての異常はすぐに考えられる原因と関連付けられました。 9月1日の正午頃、英国の天文学者リチャード・キャリントンは外で黒点群のスケッチをしていたとき、太陽の表面に光のバーストを見た。これは知られている限り太陽フレアの最初の観測である。 低緯度のオーロラに関する報告が入り始め、磁力計（地球の磁場の変動を測定する装置）が記録能力を限界まで超えたという報告とともに、科学者たちは地球上で奇妙なことが起こっているのではないかと疑い始めた。それらはキャリントンが太陽で見た奇妙なものに関係していた。

現在知られているキャリントン現象に対する驚きは、オーロラと同じくらい早く消え去りましたが、60 年後に再び起こりました。 1921 年 5 月、テキサスやサモアといった極地から遠く離れた場所で、まばゆい光が夜空を満たしました。 今回も、スペクタクルの後には大失敗が続いた。 電信の配電盤から飛び散った「電気流体」がニューヨーク州ブリュースターの鉄道駅に放火し、鉄道信号と交換システムの迷走電圧によりマンハッタンでは列車が停止し、さらに北ではアルバニーのユニオン駅で火災が発生した。

長年にわたって、不規則な間隔で、このパターンが繰り返され続けました。輝く夜空の後には、テクノロジーの進化に合わせて変化する憂慮すべき結果が続きました。 テレタイプ機械は動作を停止した。 あるいは大西洋横断ケーブルが機能を停止した。 あるいは世界中の無線回線が沈黙した。 あるいは、ワイヤーストーリーの送受信に使用される数十万マイルの伝送線がすべて同時にダウンしました。 1967 年 5 月、当時アメリカ空軍が維持していた弾道ミサイル早期警戒システムの 3 つのレーダー サイトすべてが電波妨害を受けていたようです。 ソ連が攻撃してくるのではないかと懸念した軍当局は、核搭載機をスクランブルをかけそうになった。 5年後のベトナム戦争中、米国は北ベトナムの港外海域に磁気センサーを備えた機雷を敷き始め、鋼鉄船体が上空を通過する際に爆発を引き起こすようにした。 その計画が開始されてから 3 か月後、これらの地雷の多く (同時代の情報筋によるとそのうち 4,000 個) がほぼ同時に爆発しました。 調査の結果、この計画はハノイによってではなく、コロナ質量放出と呼ばれる新たに発見された太陽現象によって侵害されたことが判明した。

やがて、新たな技術的困難に助けられて、天体物理学者は宇宙空間の気象についてより深く理解できるようになり始めました。 しかし、科学が公共政策はおろか、一般の人々の意識にまで浸透するには長い時間がかかるため、宇宙天気は2008年まではほとんど縁のないテーマであり、そのとき米国科学アカデミーが地球環境に耐える国家の能力を評価するために専門家のグループを招集した。効果。 その年の後半に、NAS は 報告 「重大な宇宙気象現象：社会的および経済的影響を理解する」という調査結果について。

タイトルは辛口だった。 内容はそうではありませんでした。 報告書は、地球は宇宙時代、さらに言えば電化が普及した時代にはキャリントン級の嵐を経験しておらず、国の重要なインフラの多くが嵐に耐えられる可能性は低いと指摘した。 衛星が大規模に損傷すると、通信から国家安全保障に至るまであらゆるものが危険にさらされ、電力網が大規模に損傷すると、危険が及ぶ可能性があります。 すべて： 医療、交通、農業、緊急対応、水と衛生、金融業界、政府の継続。 報告書は、キャリントン級嵐からの復旧には最大10年かかり、数兆ドルの費用がかかる可能性があると見積もっている。

その報告は見出しを飾り、また、 バラク・オバマ大統領—その時までに誰が新しい任命者を任命していたのか FEMA 管理者はクレイグ・フューゲートという男だ。 当時、緊急対応コミュニティ内でも宇宙天気について詳しく知っている人はほとんどいませんでした。 しかし、偶然にも、フゲートはキャリアの早い段階で宇宙天気予報センターと出会っていました。 同センターの活動に興味を持ち、彼は宇宙天気の専門家のような存在になっていた。

その結果、ホワイトハウスがNASの報告書を懸念すべきかどうか尋ねてきたとき、フゲート氏はきっぱりと「はい」と答える立場にあった。 彼にとって問題は、大規模な太陽嵐が国家に危険をもたらすかどうかではなかった。 事前に準備をして、後で回復するのが最善の方法でした。 そして、彼が自分の仕事に落ち着き始め、社内の他の上級リーダーたちと知り合うようになった。 FEMA、彼は彼らに仮定の状況を提示するのを習慣にしました。 「私は彼らに、G5の嵐が来たらどうするのか尋ねました」とフゲート氏は、地球上の最高位の嵐について言及しながら私に語った。 NOAA 宇宙天気スケール。F5 竜巻またはカテゴリー 5 ハリケーンに似ています。 「そして彼らは『G5の嵐とは何ですか？』と言うのです。」 」 フーボーイフゲートは考えたことを思い出します。 問題が発生しました。

宇宙天気では毎日が晴れです。 星間の雨も、惑星間の雪も、土星の輪から吹くみぞれもありません。 私たちが宇宙天気と呼ぶすべての現象は太陽に由来します。 したがって、まず、太陽は穏やかで慈悲深い力であり、良い気分と素晴らしい日焼けを与えてくれる、という気象学の暗黙の概念や比喩の遍在的な考えを捨てなければなりません。

実際、太陽は 45 億年間爆発し続ける巨大な熱核爆弾です。 その内部の仕組みは、太陽物理学者でも不完全に理解されていますが、彼らは科学者というよりも、1950年代の漫画のヒーローのように聞こえることがあり、磁束管や対流帯、銀河宇宙線のドロップアウトなどを熱心に引き合いに出します。 幸いなことに、私たちの目的のために理解する必要がある太陽現象は太陽フレアとコロナ質量放出の 2 つだけであり、どちらも同じこと、つまり太陽の磁場のエネルギーの蓄積に起因します。