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| コロナ質量放出 | |
|---|---|
| 移動時間 | 17.6時間（推定） |
| 磁気嵐 | |
| 初期発症 | 1859年9月1日 |
| 消散した | 1859年9月2日 |
| 影響 | 電信局に甚大な被害 |
太陽活動周期10の一部 | |
カリントン・イベントは、記録に残る歴史上最も激しい磁気嵐であり、1859年9月1日から2日に太陽活動周期10の期間中にピークを迎えた。このイベントにより、強いオーロラ現象が発生し、世界的に報告され、電信局で火花や火災さえ発生した。 [1]この磁気嵐は、太陽からのコロナ質量放出（CME）が地球の磁気圏に衝突した結果である可能性が高い。[2]
磁気嵐は1859年9月1日の非常に明るい太陽フレアと関連していた。イギリスの天文学者リチャード・キャリントンとリチャード・ホジソンが独立して観測し記録した。これは太陽フレアの最初の記録である。今日発生するこの規模の磁気嵐は、広範囲にわたる電力供給の混乱、停電、電力網の長期にわたる遮断による被害を引き起こす可能性がある。[3] [4] [5]
歴史
磁気嵐
1859年9月1日と2日には、地上の磁力計で記録された最大級の地磁気嵐の一つが発生した。[6]嵐の強さ（Dst ）の推定値は−0.80～−1.75 μTである 。[7]
この磁気嵐は、地球に向かってまっすぐに飛来した大規模なコロナ質量放出(CME)によって引き起こされたと考えられており、150 × 10 6 km (93 × 10 6 mi) の旅に 17.6 時間かかりました。通常の CME は地球に到達するまでに数日かかりますが、この CME の比較的高速な速度は、以前の CME によって可能になったと考えられており、おそらく 8 月 29 日の大規模なオーロラ現象の原因は、カリントン現象のために周囲の太陽風プラズマ を「一掃」したと考えられます。[8]
関連する太陽フレア
1859年9月1日の正午前、イギリスのアマチュア天文学者リチャード・キャリントンとリチャード・ホジソンが独立して太陽フレアの最古の観測を記録した。[8]キャリントンとホジソンはそれぞれ独立した報告書をまとめ、王立天文学会月報に並べて掲載し、1859年11月の王立天文学会の会議でその出来事の絵を展示した。[9] [10]
スコットランドの物理学者バルフォア・スチュワートがキュー天文台の磁力計の記録で観測した地磁気太陽フレア効果（「磁気かぎ針編み」）[11]と、その翌日に観測された地磁気嵐のために、キャリントンは太陽と地球のつながりを疑った。[12]しかし、彼は2つの現象が関連しているかどうか確信が持てず、「ツバメが一羽いても夏は来ない」と書いた。[9] 1859年の地磁気嵐の影響に関する世界的な報告書は、アメリカの数学者エリアス・ルーミスによってまとめられ出版され、キャリントンとスチュワートの観察を裏付けている。[13]
インパクト
オーロラ
オーロラは北半球と南半球で世界中で観測された。米国のロッキー山脈上空のオーロラは非常に明るかったため、金鉱夫たちはその輝きで目を覚まし、朝だと思い朝食の準備を始めたと伝えられている。また、米国北東部の人々はオーロラの光で新聞を読むことができたとも報告されている。 [8] [14]オーロラは極地からメキシコ中南部、 [ 15] [16] キューバ、ハワイ、クイーンズランド、[17]日本南部、中国、[18]などの低緯度地域、さらにはコロンビアなどの赤道に非常に近い低緯度地域でも観測された。[19]
1859年9月3日土曜日、ボルチモア・アメリカン・アンド・コマーシャル・アドバタイザー紙は次のように報じた。
木曜日の夜遅くにたまたま外出していた人たちは、オーロラのもう一つの壮大な光景を目にする機会に恵まれました。この現象は日曜日の夜の光景と非常に似ていましたが、時には光がより鮮やかで、プリズムの色彩がより多彩で華やかでした。光はまるで光る雲のように天空全体を覆い、その雲を通してより大きな等級の星がぼんやりと輝いていました。光は満月の月よりも強かったのですが、その光はなんとも言えない柔らかさと繊細さがあり、それがその上にあるすべてのものを包み込むようでした。オーロラの光景が最高に輝いた12時から1時の間、この不思議な光に照らされた静かな街路は、美しくも独特な様相を呈していました。[20]
1909年、オーストラリアの金鉱夫CFハーバートは、パースのデイリーニュースに宛てた手紙の中で、自身の観察を次のように伝えた。
私は、ビクトリア州ロークウッド郡区から約 4 マイル (6 km) 離れたロークウッドで金採掘をしていました。テントから外を眺めていた私と 2 人の仲間は、午後 7 時ごろ南の空に大きな反射を見ました。そして約 30 分後には、ほとんど言葉では言い表せないほどの美しさの光景が現れました。南の空からは、考えられるあらゆる色の光が放たれ、一つの色が消えては、できるだけ前のものよりも美しい別の色に取って代わられ、流れは天頂に向かって高まり、そこに到達すると常に濃い紫色になり、常に渦を巻いて、腕を伸ばした 4 本の指ほどの澄んだ空の帯を残しました。天頂から北側も美しい色で照らされ、常に天頂で渦を巻いていましたが、南と北のすべての色が常に対応していたため、南の光景を再現したものに過ぎないと考えられていました。それは決して忘れられない光景であり、当時記録された最大のオーロラと考えられていました [...]。合理主義者と汎神論者は、自然の最も美しい姿を見て、神の内在性、不変の法則、原因と結果を認識しました。迷信深い人や狂信者は恐ろしい予感を抱き、それをハルマゲドンと最終的な崩壊の前兆とみなしました。[21]
電信
電磁場からの地磁気誘導電流のため、ヨーロッパと北アメリカ全土の電信システムが故障し、場合によってはオペレーターが感電した。[22]電信塔から火花が散った。[23]オペレーターの中には、電源を切ったにもかかわらずメッセージの送受信を続けることができた者もいた。[24] [25]次の会話は、1859年9月2日の夜、マサチューセッツ州ボストンとメイン州ポートランド間のアメリカの電信回線のオペレーター2人の間で行われ、ボストン・イブニング・トラベラー紙に報道された。
ボストンのオペレーター（ポートランドのオペレーターへ）：「15分間、バッテリー（電源）を完全に切ってください。」
ポートランドの交換手：「そうします。現在切断されています。」
ボストン:「私のは切断され、オーロラ電流で作業しています。私の文章をどう受け取りますか?」
ポートランド：「バッテリーを装着しているときよりも良いです。電流は徐々に流れ、徐々に消えていきます。」
ボストン:「電流が時々非常に強くなるので、電池なしで作業した方がうまくいきます。オーロラが電池を中和したり増強したりして、リレー磁石にとって電流が強くなりすぎることがあるようです。この問題の影響を受けながら、電池なしで作業するとします。」
ポートランド：「結構です。それでは仕事を進めましょうか？」
ボストン：「はい。どうぞ。」
会話は電池を一切使わず、オーロラによって誘導された電流のみで約2時間続けられ、このような方法で1、2語以上の会話が送信されたのは記録上初めてのことである。[26]
類似イベント
1872年2月には、もう一つの強力な太陽嵐が発生した。[27] 1921年（いくつかの基準では匹敵する）、1938年、1941年、1958年、1959年、1960年 にも、広範囲にわたる電波障害が報告された、それほど深刻ではない嵐が発生した。1972年8月の太陽嵐のフレアとCMEは、規模とマグニチュードの点でキャリントン事件に似ていたが、1859年の嵐とは異なり、極端な地磁気嵐は引き起こさなかった。 1989年3月の地磁気嵐はケベック州の広い地域で電力供給を遮断し、2003年のハロウィーンの太陽嵐は、記録上最も強力な太陽爆発を記録した。2012年7月23日には、「キャリントン級」の太陽超嵐（太陽フレア、CME、太陽電磁パルス）が観測されたが、その軌道は地球をわずかに避けた。[5] [28] 2024年5月の太陽嵐の間、オーロラは南のプエルトリコまで観測されました。[29]
2013年6月、ロイズ・オブ・ロンドンと米国の大気環境研究所（AER）の研究者による合弁事業は、カリントン事件のデータを使用して、現在米国だけで同様の事件が発生した場合のコストを6,000億～2.6兆ドル（2023年には7,740億～3.35兆ドルに相当[30]）と推定しました[3]。これは当時の年間GDPの約3.6～15.5％に相当します。
他の研究では、木の年輪中の炭素14や氷床コア中のベリリウム10 （他の同位体とともに）に大規模な太陽フレアやCMEの痕跡がないか調べている。774年から775年、および993年から994年に大規模な太陽嵐の痕跡が見つかっている。[31] [32] 775年に蓄積された炭素14のレベルは、太陽活動の通常の変動の約20倍、カリントン事件の10倍以上の規模の出来事を示唆している。[33]この代理データに基づくと、紀元前7176年の出来事は774年から775年の出来事をも上回っていた可能性がある。[34]
太陽フレアの物理現象が、さらに大規模なスーパーフレアの物理現象と似ているかどうかはまだ不明である。太陽は、大きさや自転速度など、スーパーフレアを発生させることが知られているタイプの恒星とは重要な点で異なる可能性がある。[32]
その他の証拠
硝酸塩を多く含む薄い層を含む氷床コアの分析により、信頼性の高い観測以前の過去の太陽嵐の歴史が再構築された。これは、太陽の高エネルギー粒子が窒素をイオン化し、一酸化窒素やその他の酸化窒素化合物が生成され、それが大気中で希釈されすぎることなく雪とともに堆積するという仮説に基づいている。[35]
1986年以降、一部の研究者は、グリーンランドの氷床コアのデータが、カリントン・イベントを含む個々の太陽粒子イベントの証拠を示していると主張した。[36]しかし、より最近の氷床コアの研究では、この解釈に大きな疑問が投げかけられ、硝酸塩の急上昇は太陽エネルギー粒子イベントの結果ではなく、森林火災などの地上イベントによる可能性があり、既知の森林火災の煙の他の化学的特徴と相関している可能性があることが示された。グリーンランドと南極のコアの硝酸塩イベントは一致していないため、それらが陽子イベントを反映しているという仮説は現在、大きな疑問を抱いている。[35] [37] [38]
2024年の研究では、キューとグリニッジの磁気観測所のデジタル化された磁力計の測定値が分析されました。「初期分析では、700nT/分を超える磁場の変化率は、デジタル時代の記録に基づくこの緯度での100年に1度の極値である350～400nT/分を超えたことが示唆されています」 [39] 。これは、現代のデジタル測定よりもはるかに大きな変化率を示しています。[40]
参照
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9つの論文（1859年8月28日～9月4日）:
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- ルーミス、エリアス(1860 年 1 月)。「1859 年 8 月 28 日から 9 月 4 日までの大オーロラ博覧会 - 第 2 論文」。アメリカ科学ジャーナル。第 2 シリーズ。29 : 92–97。
- ルーミス、エリアス(1860 年 2 月)。「1859 年 8 月 28 日から 9 月 4 日までの大オーロラ博覧会 - 第 3 論文」。アメリカ科学ジャーナル。第 2 シリーズ。29 : 249–266。
- ルーミス、エリアス(1860 年 5 月)。「1859 年 8 月 28 日から 9 月 4 日までの大オーロラ博覧会 - 第 4 論文」。アメリカ科学ジャーナル。第 2 シリーズ。29 : 386–399。
- ルーミス、エリアス(1860 年 7 月)。「1859 年 8 月 28 日から 9 月 4 日までの大オーロラ博覧会、およびオーロラと雷雨の地理的分布 - 第 5 論文」。アメリカ科学ジャーナル。第 2 シリーズ。30 : 79–100。
- ルーミス、エリアス（1860年11月）。 「1859 年 8 月 28 日から 9 月 4 日の大オーロラ展 - 第 6 回の記事」。アメリカ科学ジャーナル。シリーズ第2弾。30 : 339–361。
- ルーミス、エリアス(1861 年 7 月)。「1859 年 8 月 28 日から 9 月 4 日までの大オーロラ博覧会 - 第 7 論文」。アメリカ科学ジャーナル。第 2 シリーズ。32 (94): 71–84。Bibcode : 1861AmJS...32...71L。doi :10.2475/ajs.s2-32.94.71 。
- ルーミス、エリアス(1861 年 9 月)。「1859 年 8 月 28 日から 9 月 4 日までの大オーロラ博覧会とオーロラ全般について - 第 8 論文」。アメリカ科学ジャーナル。第 2 シリーズ。32 (96): 318–335。Bibcode : 1861AmJS ...32..318L。doi :10.2475/ajs.s2-32.96.318。
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズのキャリントン事件に関連するメディア
ウィキクォートにおけるキャリントン事件に関する引用