おそらくいつか太陽が電力網を破壊してしまうだろう

2013 年 6 月 18 日の日没直後、ある女性がミニバンでマサチューセッツ州ベルモントのブライトン ストリートに進入した。GPS は右折するように指示した。しかし、衛星データに導かれた金属的な音声は、彼女を間違った方向に導いた。線路の上へと。彼女は車を発進させようとしたが、バンは動けなくなった。彼女が自分と 2 人の子供のシートベルトを外して外に出たとたん、列車が彼女の車を丸ごとアルミホイルのように押しつぶした。それから間もなく、誰かがこの事件に関するニュース記事を宇宙物理学者のタミサ スコフに送った。スコフが見たのは GPS の不調だけではない。太陽が不調をきたしたのだ。私たちの太陽は穏やかで落ち着いているように見えるが、その表面は波立っている。斑点が形成されてかさぶたのように暗くなり、プラズマのループが太陽の各領域を結び、大気は星の幅よりも外側に流れている。放射線のバーストである太陽フレアと恒星物質の爆弾であるコロナ質量放出は、地球の磁場と上層大気の両方を乱している。そこでは、電気や無線通信に依存する GPS 受信機などのデバイスが妨害される。太陽と地球のこの相互作用は宇宙天気と呼ばれ、スコフの専門分野である。当時、スコフはちょうど、アル・ローカーがテレビで雲や太陽の予測をするのと同じような、宇宙天気予報を提供するウェブ ビデオ シリーズを始めたところだった。その中で、スコフは、地球に最も近い恒星が地球にどのような影響を与えるかを説明していた。スコフには、ささやかだが熱心なファンがいた。すでに、自動車の運転手は、SiriusXM のサービスが切れるたびに彼女に情報を提供し始めており、航空会社や小型船舶のパイロットは、ナビゲーションがうまくいかなかったときに彼女に知らせ、タクシーの運転手は、経路の誤りについて説明していた。これらの話の多くは、特に夜明けと夕暮れ時に、GPS の指示で、ドライバーが線路やその他の道路ではない場所に転がり込むというものだった。スコフは最初、これらの逸話を一蹴した。報告が続くと、スコフは、スコフが研究科学者として働いている、連邦政府が資金を提供する R&D センターである Aerospace Corporation の大気の専門家に相談した。「これはどうなっているのですか?」スコフ氏は同僚に尋ねた。「何かあったの？」「はい」と女性は答えた。日没と日の出の時は大気が常に不安定だ。それに太陽フレアが加わったら？「間違いなく状況は変わるでしょう」と専門家は言った。スコフ氏はロッキード・マーチン太陽天体物理学研究所のウェブサイトをチェックし、女性が運命的に運転していた頃に太陽フレアが実際にあったかどうか確認した。そして、そこにあったのは、Cクラスの爆発で、強度は中程度だった。

この C クラス フレアのような小規模な太陽現象は、ミニバンに搭載された GPS 装置が運転手を線路に誘導するといった特定の問題とはまだ明確に結び付けられていません。それでもスコフ氏は、科学者が原因を決定的に証明できなくても、今回のような事件は決定的証拠だと言います。彼女は、このようなことが起きる可能性があると人々に認識してもらおうと努力しています。「私は、GPS が極めて脆弱であることを人々に印象づけようとしていました」と彼女はバンの事故について語ります。「盲目的に信じるのは愚かなことです。」

宇宙天気の影響は、小さい場合もあれば、大きい場合もあります。C クラスの太陽フレアは、女性の車が全損したにもかかわらず、ほとんど目立ちませんでした。しかし、人類が太陽に大々的に注意する必要があることを示す証拠も数多くあります。そこでスコフ氏は、そもそも私たちが地球で生活できるようにしてくれた星から生じる地球上の問題の増加について説明することに専念しました。彼女は宇宙天気予報の女性となり、視聴者を宇宙に結びつけ、あらゆるレベルの宇宙天気をあらゆる人々に伝えました。

太陽が最後に人々を本当に驚かせたのは、1989年3月10日だった。天文学者たちは、太陽が時速100万マイルで10億トンのガスを放出し（コロナ質量放出）、それとともに太陽フレアを吹き飛ばすのを観察した。光速で移動する放射線は、8分半後に地球を襲った。上層大気に衝突すると、分子を帯電させ、ヨーロッパからロシアへの通信を含む地球の高緯度での無線通信を遮断した。当時、リスナーはこれを冷戦による干渉と受け止めた。無線周波数の問題は、主に地上対空および船舶対陸上の通信、ならびに短波ラジオおよびアマチュア無線のユーザーに影響を与えた。

本当の問題はその2日後、磁気を帯びた物質の遅い群れが到来したときに起きた。それは地球を日常の放射線から守る地球の磁気シールドを激しく打ちのめした。荷電粒子が磁力線に沿って疾走し、空気中の原子に衝突してオーロラを発生させた。ご存知のように、オーロラは通常、北の方にとどまる。しかし今回は、南のテキサスまで現象が広がった。衛星は方向を見失い、粒子が電子機器に衝突して揺れた。この嵐で気象衛星GOES-7の太陽電池の半分が失われ、寿命が50パーセント短くなった。

地球の震える磁場も地電流を生み出した。電流が流れていくと、彼らはケベック州の電力網の欠陥に遭遇した。電流は岩だらけの地面を流れるよりも電力線を流れる方が簡単で、余分な負荷によってブレーカーが落ちた。3月13日午前3時頃、州全体が暗くなった。

ケベック州です。寒くて、場所によっては華氏5度でした。暖房はありませんでした。学校や企業は閉鎖され、公共交通機関や空港も停止しました。停電は最大9時間にわたり600万人に影響を与えました。

現代社会は、まさにそうした嵐が混乱させる装置に依存している。アメリカ地球物理学連合の宇宙天気誌に2017年に掲載された研究では、記録上最大の太陽嵐（1859年に起きたカリントン現象と呼ばれる大変動）と同程度の規模な太陽嵐が再び発生した場合の影響を推定した。米国は1日あたり420億ドルの損害を被る。影響は数年、場合によっては数十年続く可能性がある。電力網は機能しなくなる恐れがある。銀行からお金を引き出すことはできなくなる。企業は運営できなくなる。給水ポンプも電話も機能しなくなる。食料は腐る。政府は統治に苦労するだろう。「私たちは、ほかにはない信じられないほどの脆弱性を作り出してしまった」とコロラド州ボルダーに本部を置く米国海洋大気庁の天文部門、宇宙天気予報センターのプログラムコーディネーター、ビル・マータグ氏は言う。

太陽の擾乱は、1994年に連邦政府が嵐の研究を支援するために国家宇宙天気プログラムを設立するまで、主に学者の懸念事項でした。1996年、科学者たちはボルダーで最初の宇宙天気ワークショップを開催しました。2007年以来、彼らは最新の研究を議論するために毎年会合を開いています。彼らの報告と民間企業の報告は、最終的にオバマ政権を警戒させ、2014年に防衛戦略を考案し、政府機関と民間部門を調整し、宇宙天気予報の質を高めるためのタスクフォースを設置しました。

宇宙天気研究会社プレディクティブ・サイエンスのピート・ライリー氏の論文によると、今後10年以内にカリントン級の地震が発生する確率は10％以上だという。これは小さい数字のように聞こえるかもしれないが、カリフォルニアで大地震が発生する確率よりも高い。

ムルタフやスコフのような科学者は太陽の活動を毎日追跡しているので、ほとんどの人が気づかない方法で太陽がテクノロジーに影響を及ぼす様子を見ている。その知識があるからこそ、ケベック州規模の出来事がもう一度起こったとしても、どれほど深刻なことかが分かるのだ。スコフは一般市民にも同じ視点を持ってもらいたいと考えている。だからこそ、彼女は宇宙天気予報士という別人格で、太陽の激しい爆発の浮き沈みを人々に詳しく伝えているのだ。

スコフさんは、ロサンゼルスから北にかなり離れているため、ここはどこか別の場所にいるのではないかと思えるほどのサンフェルナンドバレーの自宅に、DIY レコーディングスタジオを作った。パーキングブレーキを使わなければならないほどの急勾配の道の終わりに、スコフさんは近所の人たちよりも空に少しだけ近づいている。この秋の朝、スコフさんは太陽の行動が人間に与える影響について人々が関心を持つべき理由についての新しいビデオの制作に取り組んでいる。

スコフ氏は、Twitter の統計を表示するフレームに一時停止された大型モニターの前に立っている。彼女は、私たちはすばらしい新世界に住んでいると言う。宇宙物理学者 1 人が、自宅の私道のすぐそばの部屋で独自の気象学分野を始めることができる。また、オーロラ、無線通信の問題、GPS エラーなどの情報をグローバル コミュニティから収集することもできる。

彼女はモニターから離れてカメラに近づきます。彼女の右側の壁には緑色のスクリーンがかかっています。部屋は人工照明で輝いています。光るライフセーバーのキャンディーのようなリングライトがカメラを取り囲み、部屋の反対側では、より温かみのある電球が銀色にスプレー塗装されたドラッグストアの傘に光を当てています。

このスタジオは、スコフ氏が UCLA で宇宙物理学を学び、ポップ オルタナティブ ロック バンドに所属し、他のミュージシャンをレコーディングする制作会社を経営していた大学院時代に遡る。卒業後、スコフ氏はスタジオを継続しながら、軍、宇宙機関、民間部門に研究開発と技術移転に関する指導を行うエアロスペース コーポレーションで働き始めた。そこでスコフ氏は、宇宙天気と衛星の相互作用を研究した。「全体像がわかり始めたのです」とスコフ氏は言う。「これはクールな言葉としての「宇宙天気」ではありません。これが宇宙天気なのです」。仕事以外では、スコフ氏はオーディオからビデオ制作へと転向した。

2012年、太陽の脅威について彼女が懸念を強めるにつれ、すべてがひとつにまとまり始めた。彼女はツイッターに投稿し、そこでは人々がたくさんの質問をした。そしてスコフは専門用語を使わずに答えた。「宇宙科学分野の単語を3つツイッターに投稿したら、文字数制限を超えてしまいます」と彼女は言う。すぐに彼女は短い動画を制作し、YouTubeに投稿し始めた。そしてニックネームが生まれ、太陽に自分の姿を重ね合わせた「スペース・ウェザー・ウーマン」となった。そのスタイルは強烈だ。太陽フレアのクローズアップショットは、見る者にそれが9300万マイルも離れた謎の物体というよりは、彼女と、そして彼らと隣り合わせであるかのように感じさせる。

当初、スコフ氏は 2 つのアイデンティティを分けていた。予測では結婚後の姓を使い、科学論文では旧姓を使った。科学のスリム化が研究者コミュニティに誤った角度からぶつかるのではないかと考えたのだ。しかし、ある宇宙物理学者が彼女の動画を発見し、研究者のメーリングリストに送ったことで、同僚たちが彼女を見つけた。科学者の中には、細かい不正確さを指摘する者もいた。また、スコフ氏の「いい加減な」言葉遣いが気に入らなかった者もいた。彼女の言葉遣いは、彼らの専門用語を使わず、具体的だが理解しがたい意味を持つものだった。彼女は正当な批判を受け入れ (そのおかげで正直でいられたと彼女は言う)、残りは無視した。「一般の人々から攻撃されるよりは、科学者から攻撃されるほうがましだと思います」と彼女は言う。今では、研究者も彼女の予測を見ている。Twitter のフォロワーは 27,000 人、YouTube の登録者数は 11,000 人だ。 「本当に、このようなものは他にありません」とオーストリア科学アカデミーの宇宙天気科学者、クリスティアン・モエストル氏は言う。「彼女のユーチューブ動画とツイッターフィードは、何が起きているのかを知るために研究者と関心のある一般の人々の両方に視聴されています。」

スコフ氏の最大のファンは、アマチュア無線のコミュニティー、つまり携帯電話とアマチュア無線免許を持つ人々だ。無線オペレーターは、自分たちの放送がブロックされたり、強化されたりしたときに、地球上の宇宙天気がリアルタイムで変化するのを目にする。アマチュア無線オペレーターのトム・クロウ氏は、ハム・ネイションという番組でスコフ氏の予報を初めて知った。

「スコフ博士は、用語を分かりやすく説明しながらも、わかりにくく感じさせないのが上手です。」

そして、オーロラ観光客もいる。スコフ氏の予報は、いつどこに行くべきかを彼らに知らせる。しかし、その料金は双方向で流れる。現場の記者もスコフ氏にオーロラが現れる場所を伝えるのだ。「人々は互いに情報を伝え合い、コミュニティが形成され始めた」と彼女は言う。

スコフ氏は、地球上の生命が太陽と密接に関係していることを理解すれば、この非常に大きな現象の重要性を人々に理解してもらえると考えている。同氏は、宇宙天気予報をより身近な天気予報と比較する。人間は大小さまざまな気象現象について聞いて育つ。しかし、宇宙天気ではそうはいかない。「雨を見たことがない人にハリケーンがいかに危険かを伝えようとするようなものです」と同氏は言う。

人々が理解すれば、他の自然災害と同じように、極端な宇宙天気に備えることができる。つまり、水の備蓄、予備のガソリン、保存食を用意し、通信ができない場合でも会う計画を立てる。そして、時間がかかるかもしれないので、ボードゲームも用意しておく。

宇宙天気予報士として、スコフ氏は一般人のためにNASAの衛星や観測所からのデータ解釈の最前線に立っています。しかし、衛星運用会社、エネルギー会社、航空会社などの大企業が太陽の光が自分たちにどのような影響を与えるかを知る必要がある場合、彼らは宇宙天気予報センターに頼ります。同センターの科学者たちはデータを精査し、地球上の物体との摩擦を引き起こすほどの強い活動を探します。

こうした事態が発生するたびに、彼らは公共事業会社や衛星会社などに、1～5の等級に分類された警報を発信する。5が最高レベルだ。2017年末までに、彼らはこれを月に約100回実施した。警告があれば、技術者は電力の経路を変更したり、通信のスケジュールを変更したり、衛星の運用を遅らせたりできる。

太陽活動が活発な場合、科学者の一部は高活動室に移動して、主要人物と話し合うための密閉された場所になります。連邦緊急事態管理局は、オフィスの冷蔵庫の残り物のようにラベルを貼った、インターネット接続可能なビデオ会議モニターをそこに設置しています。連邦緊急事態管理局は、大規模な停電が引き起こす混乱に備え、通信が途絶える前に作業員と調整するために、何が起こるかを把握する必要があります。「コミュニケーションは生死を分けるのです」とマータグ氏は言います。

9月、救助隊員たちは、太陽と地球が共にハリケーンを起こす様子を体験した。イルマが陸地を襲ったちょうどその時、太陽は一連のフレアとコロナ質量放出を放出した。嵐に襲われたカリブ海では高周波無線通信が途絶えた。アマチュア無線家で構成されるハリケーン監視ネットは、混乱を報告した。

この合流は被害を拡大させることはなかったが、次回は特に地球上の嵐がより頻繁に、より強力に発生し、スターバーストと重なる可能性が高くなるため、被害を拡大させる可能性がある。カテゴリー 5 のハリケーンと同様に、大規模な太陽現象を回避することはできない。私たちにできるのは、それがやってくるのを予測し、どれほどひどく、大規模になるかを把握し、しばらく身を潜める準備をすることだけだ。

宇宙天気予報センターは、今年打ち上げられるNASAのパーカー太陽探査機などの観測所（これまでで最も太陽に近づくことになる）や、2018年と2020年に打ち上げられる太陽と地球を観測するGOES衛星シリーズの2機などを利用して、近いうちにより正確な予報を行うためのデータを収集することになる。同センターの科学者らは、地域の宇宙天気予報を可能にするモデルも作成した。「世界中のAccuWeatherが情報を取り入れて、カスタマイズされた製品を作ることができる」とマータグ氏は言う。

宇宙の AccuWeather はまだ初期段階だが、スコフ氏はそれらを待ちきれない。そして、私たちの星を地球に届けてくれる放送局や予報局、翻訳局も待ちきれない。スコフ氏はアメリカ気象学会と協力して、宇宙天気放送の認定資格を作ろうとしている。スコフ氏は、その分野におけるアル・ローカーかもしれないが、アル・ローカーでさえ、地元の予報局が必要で、彼らはグリーン スクリーンの前に立って、好奇心旺盛な聴衆に日常的な宇宙天気予報を伝えている。「『これより 10 倍から 100 倍ひどい状況を想像してください』と言うと、彼らは『なんてことだ』と言う。彼らは衝撃を受ける。そして、『わかった。本当にわかった』と言うのです」とスコフ氏は言う。

寄稿編集者のサラ・スコルズ氏は、『Making Contact: Jill Tarter and the Search for Extraterrestrial Intelligence』の著者です。

この記事はもともと、Popular Science 誌の 2018 年 1 月/2 月号の Power に掲載されました。