古代の木の年齢で確認された史上最大の太陽嵐 – 現代の技術を破壊し、数十億ドルの費用がかかることがある

地球の近くの空間の条件を変える太陽の出来事のアーティストのイラスト。 クレジット：NASA

科学者たちは、14,300年前に知られている最大の太陽嵐によって引き起こされた放射性炭素の急増を発見しました。 今日、そのような事件は現代の技術を破壊し、数十億ドルの費用を引き起こす可能性があります。

国際科学者チームは、フランスアルプスで発見された古代の木の年齢を分析し、14,300年前に放射性炭素レベルが大幅に急増したことを発見しました。

放射性炭素の急増は、これまでに確認されたものの中で最大の大規模な太陽嵐によるものであった。

今日、同様の太陽嵐は現代の技術社会の災害になる可能性があります。 潜在的に通信や衛星システムを破壊し、大規模な電力網の停電を引き起こし、数十億ドルのコストをもたらす可能性があります。

学界は、将来のためのグローバルな通信とエネルギーインフラを保護するために、この嵐を理解することが重要であると警告しています。

ドルーゼ川に埋もれているサブ化石の木の年齢。 クレジット: Cécile Miramont

新しい研究と示唆

国際的な科学者チームが行った共同研究は、今日（10月9日）王立学会誌に掲載される予定です。 哲学的交流A：数学、物理学、工学科学 太陽の極端な行動とそれが地球に及ぼすリスクについての新しい洞察を示しています。

Collège de France、CEREGE、IMBE、Aix-Marseille University、Leeds大学の研究者らは、フランス南部アルプスのGap近くのDrouzet川の侵食された土手に保存された古代の木の放射性炭素レベルを測定しました。

Drouzet川のサブ化石の木々。 クレジット: Cécile Miramont

サブ化石（化石化プロセスが完了していない遺跡）である木の幹は、小さな単一の年齢で切り取られました。 これらの個々の環を分析した結果、正確に14,300年前に放射性炭素レベルが前例のない急増を示した。 この放射性炭素スパイクをグリーンランド氷コアに見られる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膨大な量のエネルギー粒子を地球大気に放出した大規模な太陽嵐によって発生したと提案します。

専門家の意見と歴史的文脈

この研究の主な著者であり、College de FranceとCEREGEの気候と海洋進化教授のEdouard Bardは、次のように述べています。 「放射性炭素は、宇宙船によって開始された一連の反応によって上層大気中で連続的に生成されます。 最近、科学者たちは、太陽フレアやコロナの質量放出を含む極端な太陽現象が、わずか1年間にわたる放射性炭素生産の膨大な急増によって保存される短期的なエネルギー粒子の爆発を生み出す可能性があ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発生すると、現代の技術社会に災害を引き起こす可能性があり、通信、衛星システム、および電力網が潜在的に破壊され、数十億ポンドの費用が発生する可能性があると述べています。 彼らは、このような事件の将来のリスクを理解し、コミュニケーションとエネルギーシステムに備え、弾力性を構築し、潜在的な損傷から保護することが重要であると警告します。

ドルーゼ川の流域にある準化石の木々。 クレジット: Cécile Miramont

リーズ大学数学大学応用統計学教授のTim Heatonはこう述べています。 「極端な太陽嵐は地球に大きな影響を与える可能性があります。 このような超嵐は、電力網の変圧器を恒久的に損傷し、数ヶ月間大規模で大規模な停電を引き起こす可能性があります。 また、私たち全員がナビゲーションや通信に依存する衛星に恒久的な損傷を与えて使用することができなくなる可能性があります。 また、宇宙飛行士に深刻な放射線リスクをもたらすでしょう。」

歴史的な太陽嵐

三宅現象として知られる9つの極端な太陽嵐が、過去15,000年間に発生したことが確認されました。 最近確認された三宅事件は、西暦993年と西暦774年に発生しました。 しかし、新しく確認されたこの14,300年の嵐はこれまでに発見されたものの中で最も大きく、サイズはこれら2つの嵐の約2倍です。

これらの三宅事件の正確な性格は、道具を通して直接観察されたことがないため、まだ理解が非常に不足している状態です。 彼らは、太陽の行動とそれが地球社会に及ぼすリスクについて、私たちがまだ学ぶことがたくさんあることを強調しています。 我々は、そのような極端な太陽嵐が発生する原因が何であるか、どのくらいの頻度で発生するか、どういうわけか予測できるかどうかわかりません。

バード教授はこう述べています。 「太陽活動の直接ツール測定は、黒点数を数えることで17世紀に始まりました。 最近では地上観測所、宇宙探査船、衛星を用いて詳細な記録も得られます。 しかし、これらの短期的なツールの記録はすべて、太陽を完全に理解するのに十分ではありません。 極氷河コアのベリリウムで使用される年齢で測定された放射性炭素は、過去にさかのぼる太陽の行動を理解するための最良の方法を提供します。

放射性炭素と歴史的再建

直接観測された最大の太陽嵐は1859年に発生し、キャリントンイベントとして知られています。 それは地球に大きな混乱をもたらしました。 全身機械を破壊し、夜に明るすぎるオーロラを作り、鳥が歌い始め、太陽が浮かび始めたと信じていました。 しかし、三宅事件（新たに発見された14,300年の嵐を含む）は、その規模が非常に大きかったでしょう。

ヒートン教授はこう述べています。 「放射性炭素は、地球の歴史を研究し、地球が経験した重要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。 将来を正確に予測し、潜在的なリスクを軽減するには、過去の正確な理解が不可欠です。 私たちはまだ学ぶことがたくさんあります。 それぞれの新しい発見は、既存の重要な質問に答えるのに役立つだけでなく、新しい質問を生成することもできます。

Aix-en-Provence University IMBEの高生経と高気候副教授のCécile Miramontは、次のように述べています。 「このように保存された木のコレクションを見つけることは本当に例外的でした。 いくつかの木の幹の個々の年齢の幅を比較し、年輪年代と呼ばれる方法を使用して別の木を慎重に集めて、より長い年代表を作成しました。 これにより、私たちは過去の環境変化に関する貴重な情報を発見し、未知の太陽活動中に放射性炭素を測定することができました。

注：「下化石の木の14,300 cal yr BPの放射性炭素スパイクは、氷河の後期に地球の炭素循環の衝動反応を提供します。」 投稿者：Bard E、Miramont C、Capano M、Guibal F、Marschal C、Rostek F、Tuna T、Fagault Y、Heaton TJ、2023年10月9日、 王立学会Aの哲学的取引。
DOI: 10.1098/rsta.2022.0206