太陽活動極大期の影響で、この夏はオーロラが壮観になるはずだ

太陽活動極大期の影響で、この夏はオーロラが壮観になるはずだ

5月中旬、歴史的な磁気嵐が地上100キロメートルを吹き抜け、世界中の空の大部分を数夜にわたりオーロラが覆い尽くしました。熱帯地方の奥深くでオーロラを見ることができたのは、おそらく一生に一度の経験だったでしょう。しかし、今年後半にはさらに強力な磁気嵐が発生することはほぼ確実で、世界中のオーロラ観測者にとって、近い将来、よりまばゆいばかりの光が見られるかもしれないという希望を与えています。

これは、太陽活動極大期、つまり太陽の11年周期の活動のピークに急速に近づいているためです。太陽フレアとコロナ質量放出(CME)は、太陽活動極大期中とその直後に多く発生し、鮮やかなオーロラを生み出すのはこれらです。

2024年5月10日に発生した壮大なオーロラショーは、太陽の外層大気から噴出し地球に向かってきた3つのCME(太陽磁場渦)によって引き起こされました。CMEとは、太陽の磁場の乱れによって、太陽の非常に高温の外層大気であるコロナから放出された磁化されたプラズマの集合体です。

5月10日、次々と発生したCMEはそれぞれ少しずつ速度を上げて移動し、3つの荷電粒子バーストが地球の大気圏を覆い尽くす前に合体しました。3つのCMEが同時に地球に衝突し、そのエネルギーが合わさって、歴史に残るオーロラショーが繰り広げられました。

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2024年5月10日のAR3664。写真:NASA/SOHO

これらのCMEは、太陽表面にある比較的冷たく暗い黒点の集合体である活動領域3664に関連しており、地球自体の15倍以上の大きさにまで成長しました。日食用メガネを通して太陽を覗き込むだけで、AR3664を拡大せずに観察できます。

AR3664の巨大さが、今世代のオーロラ現象の大きな要因であったことが判明しました。太陽表面のこのような黒点は、しばしばその領域の磁場を乱し、不安定性と再配置を引き起こします。その結果、CMEの発生や、さらには強力な太陽フレア(電波障害を引き起こす可能性のある電磁放射の爆発)の発生につながる可能性があります。

太陽の表面は約 3 週間半ごとに回転します。つまり、太陽黒点は太陽表面のどこで形成されるかによって、地球から 1 週間か 2 週間しか見えません。

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2024年5月22日の太陽黒点。5月10日に見えていた黒点がすべて、今では恒星の裏側へ回転していることに注目してください。写真:NASA/SOHO

AR3664は、5月中旬のオーロラ発生後まもなく、視界から消えてしまいました。太陽黒点は比較的急速に進化するため、5月中旬に観測された領域に似た形で、この古い黒点が6月上旬に再び現れる可能性は低いでしょう。

AR3664が去った直後、新たな太陽黒点群が視界に入り始めました。これらの領域は、歴史的なオーロラ現象を引き起こした巨大な黒点群よりもはるかに小さく、せいぜい地球の2~3倍の大きさしかありませんが、その存在は今後18ヶ月間、太陽活動が活発化する兆候です。太陽活動極大期に近づくにつれて、黒点はより顕著になります。太陽活動極大期には多くの黒点が太陽を汚しますが、太陽活動極小期には黒点が全く現れない日が何日もあります。

科学者たちは、2025年7月に太陽活動が極大期に達し、その後もしばらく活発な活動が続くため、低緯度でオーロラが見られる確率が通常より高くなる期間が1年半以上続くと予測している。

極大期に近づくにつれて、地球の高緯度地域ではさらに多くのCMEが出現し、壮大なオーロラが出現する可能性が高い。ただし、アラスカ、カナダ、北欧諸国などの地域では、オーロラを見るには太陽が再び沈むまで待たなければならないだろう。しかしながら、オーロラがいつ出現するかをずっと前に知ることは不可能だ。

米国海洋大気庁(NOAA)傘下の太陽活動追跡専門機関は宇宙天気予報センター(SWPC)と呼ばれていますが、「宇宙天気」という名称は、地球上で観測される天気と比べると少々誤解を招くかもしれません。地上の天気予報は現代科学の奇跡です。気象学者は、大規模な竜巻の発生や熱帯擾乱が巨大なハリケーンへと発達する可能性を、1週間以上も前に大まかに予測することができます。

一方、宇宙天気予報はまさに「様子見」の領域です。太陽からCMEや太陽フレアが爆発して初めて、科学者たちはその軌道や、今後数日間の地球への影響を予測し始めることができるのです。

衛星が地球に向かって進む大規模なCMEを検知すると、科学者たちは電力網からGPS信号に至るまで、あらゆるものにどのような影響を与えるかについて予測を発表し始めます。私たちのような一般人にとって最も役立つ予測の一つがKp指数です。これはオーロラに関連する地磁気活動の指標です。指数はKp 0からKp 9までで、値が高いほど活動が活発で、極からより遠く離れた場所でオーロラが発生する可能性が高くなります。

Kp 3の値は、極北の高緯度で鮮やかなオーロラを観測するのに十分です。ノルウェーのオスロやアイスランドのレイキャビクなどの大都市、そしてカナダの人口の多い都市のほとんどでは、Kp 5に達するとオーロラを観測できる可能性があります。Kp 5を超えると、オーロラはヨーロッパ、アジア、北米のより深いところまで到達し始めます。

ドイツ地球科学研究センターは、1932年1月1日以来、3時間ごとにKp指数を綿密に記録している。過去92年間の25万以上のデータポイントのうち、科学者がKp指数が最高値に達したのを目撃したのはわずか32回である。

そのうちの3件は5月10日から11日にかけて発生した磁気嵐の間に発生し、その長きにわたる継続により、世界中の何百万人もの人々が信じられない光景を目撃することができた。

今年の太陽活動極大期以前、Kp指数が9に達したのは、2003年のハロウィーン頃に発生した太陽嵐の時が最後です。この時、ヨーロッパやアメリカ合衆国の奥地までオーロラが観測されました。低緯度で再びオーロラを見たい方は、来年太陽活動極大期を迎えるにあたり、黒点が良好でKp指数が高くなることを祈ってください。