この1週間、太陽は11年周期の太陽活動のピークを迎え、かなり強力な太陽フレアを噴出しています。
まず、いくつかの異なる種類の太陽活動を区別してみましょう。
黒点とは、太陽の表面にある巨大な暗い領域のことで、太陽の磁場の変動が表面に現れたときに形成されます。 黒点が暗いのは、周囲の太陽表面の他の部分よりも温度が低いからです。
太陽フレアとは、太陽黒点に伴う巨大な爆発現象のことで、太陽の磁場の「ねじれ」によってエネルギーが急激に放出されることで起こります。
太陽フレアと同時に発生するのが、コロナ質量放出（CME）です。
太陽フレアと同時にコロナ質量放出（CME）が発生することがありますが、これはガスや磁化されたプラズマなどの物質が巨大に爆発し、時速数百万マイルで太陽から飛び立っていくものです。
太陽フレアやCMEは人間にとって直接の脅威ではありません。 しかし、ほとんどの人はその心配をする必要はありません）。)
CMEが地球の磁気圏（磁場の影響を受ける地球周辺の空間）に衝突したとき、CMEが南向きであれば、北向きの地球の磁場と強く相互作用することになります。 このとき、地球の磁場は「玉ねぎのように剥がれて、高エネルギーの太陽風粒子が磁力線を伝わって極地の大気に衝突する」とNASAは説明しています。 “地球の表面では、磁気嵐は地球の磁場の強さの急激な低下として見られます。
CMEと磁気圏の相互作用によって生じる地磁気嵐は、私たちが現代生活で利用しているあらゆる技術を狂わせる可能性があります。 高エネルギー粒子が衛星を貫通したり、衛星が高電荷を帯びて放電電流により主要部品が損傷する可能性があるからです。 地磁気嵐が発生すると、パイプラインや通信ケーブル、送電線など、地上の導電性物質に電流が流れます。
ナショナルジオグラフィックによると、コロラド大学の物理学者ダニエル・ベイカー氏は、2011年に開催された地球物理学会議で、「大都市が1週間、1ヶ月、1年と停電することを想像してみてください。 “
これらはすべて、純粋な仮説ではありません。 1859年に発生した史上最強の太陽嵐「キャリントン現象」では、キューバの南方までオーロラが発生し、北米の電信線が使えなくなった。
NASAが資金提供した宇宙天気の影響に関するワークショップの一環として、エンジニアで地磁気嵐の専門家であるジョン・カッペンマン氏は、1921年5月に見られた特に強い地磁気嵐と同程度の地磁気嵐がどのように送電網にダメージを与えるかを分析しました。 カッペンマンは、1921年の太陽現象が現在起こった場合、1億3千万人以上が停電し、350台の変圧器が永久的な損傷を受ける危険性があると計算しました。
「太陽と地球の磁場の物理学は根本的には変わっていませんが、私たちは変わりました」とカッペンマンはポピュラー・サイエンス誌に語りました。 “私たちは送電網を構築することを決め、生活のあらゆる側面に送電網を接続することで、送電網の脆弱性を徐々に高めてきました。
私たちにできること
皮肉なことに、高圧トランスが地磁気嵐に弱い理由のひとつは、落雷からトランスを守るための対策にあります。 また、変圧器の間にあるサージを逃がすためのアースも、地磁気に起因する電流の通り道となっています。
有害なCMEが地球に向かっていることをもっと事前に警告すれば、電力会社は地磁気電流の影響を軽減するために発電量を減らす時間ができます。 現在、米国国立気象局の宇宙天気予報センターでは、強い地磁気嵐が発生した場合、10分から60分の間にしか警告を出すことができません。 宇宙天気予報が改善されれば、太陽嵐を乗り切るための準備をする時間がさらに増えることになります。 しかし、残念ながら、私たちの警報システムはすでにアップグレードが必要になってきています。
全体的に見て、太陽嵐がもたらすリスクについて政策立案者の間で「認識が高まってきた」とElectric Infrastructure Security CouncilのChris Beck氏はWashington Post紙に語っています。 “
Image: NASA/SDO