大気汚染により、太陽嵐の際にはGPSや通信が容易に「麻痺」する

Ô nhiễm không khí làm GPS, viễn thông dễ ‘tê liệt’ trong bão Mặt trời - Ảnh 1. — 人類がインターネット、ナビゲーション、さらには防衛のために衛星にますます依存するようになるにつれ、新たな懸念が浮上している。地球温暖化を引き起こす排出物が、これらの衛星を太陽嵐に対してより脆弱にする可能性があるのだ - 写真：AI

科学者たちは、上層大気中の二酸化炭素濃度の増加が大気を薄くしていることを発見しました。一方、太陽からの荷電粒子が大気と衝突する太陽嵐は、大気の密度を高めています。この急激かつ劇的な密度変化は、衛星に深刻な問題を引き起こす可能性があると、科学者たちは地球物理学研究レターズ誌に掲載された論文で述べています。

磁気嵐とは、太陽活動によって引き起こされる地球の磁場の乱れです。強い磁気嵐は上層大気の密度を高め、衛星の軌道と速度の維持を困難にします。バランスが崩れると、衛星は徐々に高度を失い、運用寿命が短くなる可能性があります。

米国立大気研究センター（NCAR）のスーパーコンピュータによるシミュレーションによると、21世紀末までに上層大気の密度は20～50%減少する可能性がある。強力な磁気嵐が発生すると、密度の増加は現在よりもはるかに大きくなり、2倍から3倍に増加する。

「衛星業界にとって、これは特に重要な問題です。衛星の設計は、過去のデータだけに頼るのではなく、将来の大気の状態を考慮する必要があります」と研究者のニコラス・ペダテラ氏は述べた。

大気が薄いということは、衛星の抵抗が少なくなり、軌道が安定し、寿命が長くなることを意味します。

しかし、矛盾が生じている。この「寿命延長」こそが、廃止された衛星や小さな破片を含む宇宙ゴミが地球の周りの低軌道に長く留まる原因となっているのだ。

磁気嵐の際には、大気の密度が一時的に急上昇し、衛星や破片が急降下する速度が速まり、連鎖衝突のリスクが高まる可能性がある。

稼働中の衛星に衝突した小さな破片は何千もの新たな破片を生み出し、軌道領域全体に「ドミノ効果」を引き起こす可能性があります。

研究では、2024年5月の嵐を典型的な例として取り上げた。この嵐では、太陽からの一連のコロナ質量放出（CME）により、多くの低緯度地域でめったに見られない異常なオーロラが出現した。

壮観な美しさとともに、いくつかの衛星は妨害を受け、あるいは故障の危機に瀕しています。研究チームは、2040年、2061年、2084年に同じシナリオをシミュレーションしたところ、気候変動によって磁気嵐が大気に与える影響が増大し、現在よりもはるかに激しい密度の急激な変化が生じることを発見しました。

「30年後には、今日と同じ規模の嵐が、全く異なる大気の反応を引き起こす可能性があります」とペダテラ氏は強調した。これは、衛星業界が過去のデータに頼って設計することはできず、気候と宇宙の二重の影響下で変化する地球に合わせて再計算し、適応せざるを得ないことを意味する。

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ミン・ハイ