巨大な太陽嵐が地球を襲うとき、なぜ地球人は安全なのか

時々、太陽放電何十億もの数トンの太陽物質が時速数百万マイルをまっすぐに移動します。地球。

しかし、地上の人間や生命は激しい衝撃によって物理的に害を受けることはありません。空間放射線。だからこそ、ここ 20 年以上で最も強い太陽の影響が最近発生したとき、あなたは、その結果として壮大な輝きとして大気中の光のショーが現れることを除いて、軽々しく気づかなかったかもしれません。オーロラ珍しい場所に現れた。

すべての世界ではありません。月そして火星にはそのような保護があります。しかし、地球は強力な磁場と大気の両方を誇り、危険な宇宙粒子を私たちの壊れやすい肉体から遠ざけています。

「それらがなければ、私たちは本当に困ったことになるでしょう」と太陽を研究しているデラウェア大学の物理学と天文学の助教授、ベネット・マルカ氏はマッシャブルに語った。

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地球の保護磁場

足元約 1,800 マイルに、巨大な灼熱の金属球が横たわっています。

地球の核は主に溶けた鉄とニッケルでできており、電気を通すのに理想的な流体です。ぐるぐると渦を巻きながら発電機と同じように動作します、自然に大きな磁場を生成する電流を生成します。下の図が示すように、磁場は極からループ状に広がります。有害な太陽エネルギーを閉じ込める安全な距離に離れてください（場合によっては、これらのエネルギーのある太陽粒子をそらすこともあります）。

最終的には、多くの粒子が地球の大気中に衝突し、磁力線それらは極に到達し、そこでエネルギーを蓄積し、素晴らしい大気の輝き（一般にオーロラ北半球では）。

最近の光の扇動者は、太陽からの「コロナ質量放出」（CME）でした。これらは高温のガス (プラズマ) の大きな塊であり、本質的には太陽の塊であり、宇宙に投げ込まれます。それらが地球に衝突すると、太陽の衝撃による地球の磁場の乱れである強力な「地磁気嵐」を引き起こす可能性があります。

「先週（5月11日）、太陽から複数のコロナ質量放出が地球の周りで極端な磁気嵐を引き起こし、オーロラがめったに見られない場所でも驚くべきオーロラを生み出した」と米国海洋大気局は説明した。 「南半球でも、嵐による顕著なオーロラが報告されました。」

地球を保護する大気

私たちの惑星の上層大気は、コロナ質量放出だけでなく、容赦ない太陽風や太陽フレア（太陽からの光の爆発）など、有害な太陽活動からも私たちを守っています。太陽の表面）。

「これは惑星ケブラーベストです」とマルカ氏は強調した。

私たちよりはるかに上雲と天気電離層と熱圏（共に上空約50マイルから400マイルの範囲）は、荷電粒子やX線や紫外線などの有害な放射線を吸収します。

「私たちはここの自然システムによって十分に守られています」とボウリンググリーン州立大学物理天文学学部長のアンドリュー・レイデン氏はマッシャブルに語った。

もちろん、宇宙飛行士で国際宇宙ステーション（そして今後数年のうちに、月か、火星) これらの自然なバッファーによって保護されていません。したがって、ステーションには追加のシールドが必要です。高地で働く航空会社の従業員は、潜在的に次のような症状を引き起こす可能性があります。ある程度の暴露リスク、これも現在進行中の研究分野です。

私たちのテクノロジーに対する危険性

9,300万マイル離れた太陽からの極端な噴火は、私たちに物理的なダメージを与えることはできません。しかし、私たちの電気システムと通信システムは脆弱です。 「危険にさらされているのは私たちの生物学的システムではなく、私たちのテクノロジーなのです」とマルカ氏は語った。

2024 年 5 月の太陽嵐では、多くのGPS衛星誘導システムに依存した農業用トラクター、オフラインになりました。 2003年、航空会社は通信障害を避けるため、多大な費用をかけてフライトのルートを変更した。 1989 年、極端な太陽嵐により大規模な被害が発生しました。1000万ドルトランスニュージャージー州セーラム原子力発電所にて。同じCMEがカナダのケベック州で数百万人に電力を供給した。それは地球の磁場に衝突し、その後NASAの天文学者ステン・オーデンワルドは次のように書いている、「3月13日午前2時44分直後、電流がケベック州の電力網に弱点を発見した。2分も経たないうちにケベック州の電力網全体が停電した」その後の12時間にわたる停電の間、何百万人もの人々が突然、暗いオフィスビルや地下歩行者用トンネル、そして停止したエレベーターの中に閉じ込められました。」

さらに大規模な太陽嵐も避けられない。

これまで観察されたそのようなエピソードの中で最大のものは、キャリントンイベント, 1859年、太陽嵐により非常に明るいオーロラが発生し、午前1時にロッキー山の金鉱山労働者が目を覚まし、人々は不気味な大気の光で新聞を読むことができたと伝えられています。

今日のこのような出来事は、適切に準備されていなかったとしても、広範囲にわたる停電を引き起こし、通信衛星を停止させる可能性があります。 「もしそれが今日起こったら、多大な損害が生じるだろう」とレイデン氏は語った。 「キャリントンレベルの出来事がいつ再び起こるかは誰にもわかりません。」あ報告国立アカデミーの報告書によると、「回復に4～10年かかる『深刻な磁気嵐シナリオ』の社会的・経済的コストとして、初年度だけで1兆～2兆ドルと試算されている」という。

「これは驚異的な数字だ」とマルカ氏は語った。

ありがたいことに、私たちには NOAA のような宇宙天気予報の専門家がおり、荷電粒子や放射線の飛来について警告を発することができます。たとえば、電力会社は、インフラストラクチャーの永久的な損傷を避けるために、送電網を一時的に停止することができます。

それは時間の問題です。 「宇宙天気予報に投資するのは良いことだ」とレイデン氏は語った。