150年前、太陽スーパーストームが地球を襲った。 今、新しい研究によると、私たちが思ったよりもはるかに一般的であることがわかりました。

今年11月には、イタリアやテキサスなどの地域で南極光が異常に遠く南から観測されました。 これは、太陽コロナの質量放出が地球の磁場と大気に与える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るとわずかなレベルでした。

1872年の事件は、ボンベイやハルトゥムのような場所の赤道の近くでも見られる全世界的なオーロラを起こしました。 最近、9カ国出身の国際科学者チームが太陽の起源と広範な地上の影響を追跡しながら、この重要な歴史的出来事の包括的な分析を発表しました。

この嵐は全身通信を大幅に中断しましたが、技術的に依存している今日の社会では、この嵐によって電力網と衛星通信が中断される可能性があります。 彼らの研究は、そのような極端な嵐が以前に考えたよりも一般的であることを確認します。

太陽嵐に対する現代の脆弱性

現代社会では、電力網、通信システム、衛星などの技術インフラにますます依存しています。 しかし、これらの依存は、私たちを大規模な地磁気嵐の影響にますます脆弱にします。

「電力供給が止まる時間が長くなるにつれて、より多くの社会、特に都市地域に住む人々がこれに対処するために苦労してしまう」と研究の主著者である早川指定助教授は説明します。 これらの嵐は、最悪の場合、電力網、通信システム、飛行機、衛星を麻痺させるほど大きくなる可能性があります。 「そんなインフラがなくても私たちの生活を維持できますか？」 早川はこう言います。 「まぁ、すごく難しいとだけ申し上げます。」

太陽フレアと太陽のコロナ質量放出は、「自己再結合」によって起こる。 言い換えれば、反対方向の磁場線が合わされ、再び合わされ、割れて膨大な量のエネルギーを放出する爆発を引き起こすことである。 出典：NASAコンセプトイメージラボ

このような厳しい嵐はまれです。 最近の研究では、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という2つの嵐が目立つ。 新しい研究では、もう1つの嵐である1872年2月のチャップマン – シルバーマンの嵐も、次のいずれかと見なされるべきであることを示唆しています。 このような極端な出来事。

当時の嵐は、熱帯地方でも技術インフラに影響を与えるほど大きかったです。 インド洋のボンベイ（ムンバイ）とアデン間の海底ケーブルの全身通信が数時間中断されました。 カイロとハルトゥムの間の有線電話でも同様の騒乱が報告されています。

国際チームの詳細な分析

22人の科学者で構成された多学的チームは、日本の名古屋大学（早川久）、アメリカ国立太陽観測所（エドワード・クリーバー）、ベルギー王立天文台（フレデリック・クレット）が率いる。 22人の研究者は、歴史的な記録と現代の技術を使用して、Chapman-Silverman嵐の太陽起源から地上の影響まで評価しました。

太陽の起源について、グループは歴史的なアーカイブ、特にベルギーとイタリアの記録からほとんど忘れられた黒点記録に切り替えました。 地上の影響については、ボンベイ（ムンバイ）、ティフリース（トビリシ）、グリニッジなど、さまざまな場所で記録された地磁気場測定を使用して、時間の変化と嵐の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様々な言語の何百もの視覚的なオーロラの説明を調べました。

1872年2月3日、太陽の表面を示すベルギー黒点図。 出典：王立天文学会（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分析によって確認されたように、太陽円盤の中心付近の中規模ですが、複雑な黒点グループで始まった可能性が高いことです。 これらの知見は、中規模の黒点グループでさえ、歴史上最も極度の自己嵐の一つを引き起こしたことを示唆している。

歴史的オーロラに関する総合研究

早川と彼の同僚は、世界中の図書館、アーカイブ、観測所の記録を後退し、歴史的なオーロラの調査を拡大しました。 彼らは、夜空が極地から熱帯地方（洋半球の緯度約20°まで）まで壮大なオーロラに輝いたことを示す700以上のオーロラ記録を確認しました。

「私たちの研究は、1872年2月にチャップマン – シルバーマン嵐が最近の歴史の中で最も極端な地磁気嵐の1つであることを確認しました。 その規模は、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の嵐と一致します。 早川が言った。 「これは、私たちが過去2世紀に世界で少なくとも3回の地磁気超嵐を目撃したことを意味します。 このような大きな影響を与える可能性のある宇宙気象現象は、無視できない危険を意味します。

1872年2月4日オーロラの可視性の地理的要約。 出典： Hayakawa et al。 (2023)

早川は「このような極端な事件は珍しい。 一方で、現代にそのようなスーパーストームを逃したのは幸いです。 一方、60年間で3回の超大型嵐の発生は、現代社会への脅威が現実であることを示しています。 したがって、歴史的記録の保存と分析は、そのようなイベントの影響を評価、理解、および軽減するために重要です。

最近、オーロラ現象はギリシャ北部とアメリカ北部で観察された。 現在、太陽は2025年に発生すると予想される太陽周期25の最大値に近づいており、今後数年以内にオーロラ活動が強化されると予想できます。

注：「1872年2月の極端な宇宙気象事象：太陽黒点、磁気乱れ、オーロラディスプレイ」 J Knipp, Séan P. Blake, Gianna Cauzzi, Kevin Reardon, Philippe-A. Bourdin, Dorothea Just, Mikhail Vokhmyanin, Keitaro Matsumoto, Yoshizumi Miyoshi, José R. Ribeiro, Ana P. Correia, David M. Willis, Matthew N. Wild and Sam M. Silverman, 2023年11月31日 それだけ 天体物理学ジャーナル。
DOI：10.3847/1538-4357/acc6cc