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クレジット: ESA & NASA
大変なとき 太陽の嵐 地球に対して、惑星の最初の防御線は磁気圏、つまり太陽の危険な荷電粒子の重力をそらす巨大な磁気泡です。歴史的に、人類は嵐を予測し、その影響を利用しようとだけしてきました。
しかし今では、チームがリードしています ブライアン・ウォルシュ ボストン大学の教授は、宇宙天気が襲来する前にその影響を和らげるように設計された宇宙船群を使って、この自然の防御を積極的に強化する大胆な方法を提案した。
StormWall として知られるこの概念は、コンピューター シミュレーションを使用して、磁気圏を強化することで大規模な磁気嵐の強度を半分以下に低減できることを示しています。研究者らは、このシステムが実現すれば、脆弱な衛星、世界規模の通信ネットワーク、GPSシステム、電力網を潜在的に壊滅的な混乱から守ることができると述べている。
「人々はいつも『宇宙は巨大だ、太陽も巨大だ、ただここに座って、そこから与えられるすべてのものを受け取らなければならない』と考えてきた」とウォルシュ氏は語った。 声明。 「しかし、私たちが発見したのは、私たちはそれに影響を与えることができるということです。」
特に強い太陽フレアの間、地球の自然の盾は、と呼ばれるプロセスを通じて突破される可能性があります。 磁気リコネクション。太陽風によって運ばれる磁場が地球の磁場と完全に一致するとき 磁場これらは一時的にリンクされます。これにより天道が開かれ、大量の太陽エネルギーが地球近くの空間に流れ込み、磁気嵐を引き起こすことが可能になります。
StormWall のアイデアは、このプロセスを中断することです。このシステムは6台の宇宙船を静止軌道に展開する。各衛星は、固体または液体として安全に保管し、命令に応じて蒸発させることができる「質量ペイロード」（バリウム、リチウム、ナトリウム、カルシウムなどの物質）の貯蔵庫を搭載します。
地球に向かっている危険な太陽嵐が検知された場合、管制官は艦隊に物質を放出するよう命令します。太陽光は蒸発した粒子を急速にイオン化し、それらを帯電したプラズマの雲に変えるだろうと研究は述べている。
この人工プラズマは磁気圏の太陽側の端に向かって漂い、地球と入ってくる太陽風の境界を効果的に厚くします。研究チームは、この臨界限界まで質量を加えることで、磁気リコネクションの効果を止め、過酷な宇宙天気を跳ね返らせて地球を通過させることができることを発見した。
「村の人々が川の氾濫を目の当たりにするのと同じだ。おそらく彼らはそれがいつ起こるかを予測できるかもしれないが、おそらく雨よけ壁を建設できたとしてももっと良いことだろう」とウォルシュ氏は声明で述べた。 「それが私たちがここで提供するものです。」
このアイデアの実現可能性をテストするために、研究者らは、しばしば「母の日の嵐」と呼ばれる、2024 年 5 月の歴史的な磁気嵐をシミュレートしました。 1 つのモデルは通常の条件下でのイベントを再現し、2 つ目のモデルは StormWall プラズマ シールドがアクティブな状態で嵐をシミュレートしました。
研究によると、その結果、StormWallが磁気嵐を完全に除去することはできないものの、その強さを50パーセント以上軽減できることが示されたという。人工プラズマは、磁気圏の境界でエネルギーの流れを乱すことによって、実際に宇宙天気を跳ね返し、私たちの惑星を迂回させるだろうと論文は指摘している。
「本当に本格的な物理学を適用すると、実際に機能します」とウォルシュ氏は声明で述べた。 「そして、必要な質量、打ち上げ能力、すべてが私たちの能力の範囲内です。」
声明によると、十分な遮蔽物を提供するには、艦隊全体で石油トラック十数台分の物資に相当する貨物を運ぶ必要があるという。それは決して安くはなく、ペイロードが分解されて廃棄されるとシステムは停止して再生できなくなるため、コストはさらに複雑になります。つまり、「1 回で完了」のソリューションになります。
しかし、民間企業が軌道インフラに数十億ドルを注ぎ込み、宇宙ベースのデータセンターの立ち上げを検討しているため、ウォルシュ氏と彼のチームは、近いうちに財務上の計算がそのような積極的な保護を支持する方向に傾く可能性があると述べている。
この研究では、相互接続されたシステムを変更するには、意図しない結果を注意深く評価する必要があることも認識しています。同氏は、人工プラズマは地球の大気圏に再突入するのではなく、約6時間で太陽風に乗って「比較的早く」システムを離れ、漂流するため、StormWallアプローチを使用した長期汚染のリスクは低いと付け加えた。
そして、磁気圏は地球全体を覆っているため、StormWallは地球全体の集団的なシールドとして機能するだろうと研究者らは述べています。
「もしあなたがそれを構築し、配備すれば、地球上のすべての人々を助けることになるでしょう」とウォルシュ氏は声明で述べた。 「1つの国、1つの衛星グループだけを助ける道に到達することはできません。」
コンセプトの詳細は、6 月 2 日に次の URL で公開されました。 雑誌「宇宙天気」に掲載。
