極度の太陽活動と「地球の磁場の弱体」が生命に劇的な影響を及ぼす可能性がある。一方は進化、一方は絶滅

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太陽フレアが急拡大 物理学

極度の太陽活動と「地球の磁場の弱体」が生命に劇的な影響を及ぼす可能性がある。一方は進化、一方は絶滅

太陽風で地球のオゾン層が減少し、地球に降り注ぐ放射線が増える

絶滅と進化

こういう話は、時世とかとは関係のない話となるのかもしれないですが、ずいぶん以前から「地球の磁場の弱体化」と、「磁極の反転」については書かせていただいていました。

最近、米国のメディア「カンバセーション」に、科学者たちによる寄稿があり、それは、

「謎の太陽粒子爆発がオゾン層を破壊し、地球を何年にもわたって放射線で覆う可能性がある」

というタイトルの記事でした。

最近発表された論文をわかりやすく書いたものです。
論文は以下にあります。

異なる地磁気強度下における極端な太陽粒子現象の地球規模への影響
Global impacts of an extreme solar particle event under different geomagnetic field strengths

いろいろと難しい部分もありますが、ぶっちゃけて書きますと、

・極端な太陽活動

・地球の磁場の弱体化

が同時に起きた場合、地球に「生命の DNA 損傷を含む多大な影響を与える状態が長く続く可能性がある」というようなことでしょうか。

地球の磁場は 1800年代以来一貫して弱まっていて、過去 1世紀で 6%弱体化しています。

地球の地磁気強度の推移

indeep.jp

それと共に、太陽は太陽で、わりと過激化していまして、5月のはじめには、過去 20年で最大の地磁気嵐が発生しました。

(記事)過去20年で最大のG5の地磁気嵐の影響について米国政府が勧告を発令
In Deep 2024年5月11日

この地磁気嵐は、文明社会そのものには、それほど大きな被害は与えなかったのですけれど、「生命に対しての影響はどうだったか」というのは、それはわかりません

たとえば、DNA などへの影響はどうだったのかなどです。

人間を含めた地球の生物は「大きく磁気に作用させられる」のですが、そして、今後このような強い磁気が繰り返し、少なくとも数年は、そのようなことが起きやすい状態が続くと予測されています。

そういうことと、地球の磁場の弱体化が、どんな状況を生み出す可能性があるか、ということが、カンバセーションの記事の内容です。

まずは、記事をご紹介します。


 


新しい研究によると、謎の太陽粒子爆発がオゾン層を破壊し、地球を何年にもわたって放射線で覆う可能性があるという

New study shows mysterious solar particle blasts can devastate the ozone layer, bathing Earth in radiation for years
Conversation 2024/07/02


地球の磁場(青)が太陽からの粒子の太陽風(オレンジ)に対するシールドとして機能する様子。

 

今年 5月初旬に発生した驚くべきオーロラは、太陽嵐が放射線として放出する力の大きさを実証したが、太陽は時折、それよりはるかに破壊的な現象を起こすことがある。

「太陽粒子現象」として知られるこれらの陽子の爆発が、太陽の表面から直接宇宙にサーチライトのように発射されることがあるのだ。

 

記録によれば、地球はおよそ 1000年に1度、太陽からの極端な粒子現象に見舞われ、オゾン層に深刻なダメージを与え、地表の紫外線(UV)レベルを上昇させる可能性がある

私たちは、本日発表した論文で、このような極端な出来事の際に何が起こるかを分析した。また、地球の磁場が弱いときには、これらの出来事が地球上の生命に劇的な影響を及ぼす可能性があることも示している。

 

地球の重要な磁気シールド

地球の磁場は、太陽からの電荷を帯びた放射線を偏向させ、生命にとって重要な保護繭となる。通常の状態では、磁場は巨大な棒磁石のように機能し、磁力線が一方の極から上昇し、ループして、もう一方の極に落ち込む。

このパターンは、「逆さまのグレープフルーツ」とも呼ばれる。極が垂直に配置されているため、電離宇宙放射線の一部が上層大気まで浸透し、そこでガス分子と相互作用して、オーロラとして知られる現象を生み出す。

しかし、磁場は時間とともに大きく変化する。過去 1世紀、北磁極はカナダ北部を年間約 40キロメートルの速度で移動し、磁場は 6%以上弱まった。地質学的記録によると、地磁気が非常に弱くなったり、まったく存在しなくなったりした期間が数世紀または数千年にわたって存在したことがある。

地球の磁場がなければどうなるかは、太古の昔に惑星全体の磁場を失い、その結果大気の大部分を失った火星を見ればわかる。(コメント / 参考過去記事

オーロラからほどなくして 5月、強力な太陽粒子現象が火星を襲った。この現象はマーズ・オデッセイ宇宙船の運行を妨害し、火星表面の放射線レベルは胸部X線検査で受ける放射線量の約 30倍に達した。

 

陽子の力

太陽の外層大気は、「太陽風」として知られる電子と陽子の変動する流れを常に放出している。しかし、太陽の表面は、太陽粒子現象で散発的にエネルギーのバースト(主に陽子)を放出する。これは太陽フレアと関連することが多い。

陽子は電子よりもはるかに重く、より多くのエネルギーを運ぶため、地球の大気圏のより低い高度に到達し、空気中のガス分子を励起する。

しかし、これらの励起された分子は、肉眼では見えない X線のみを放射する。

太陽の周期(およそ 11年)ごとに何百もの弱い太陽粒子現象が起きるが、科学者たちは地球の歴史を通じて、それよりはるかに強い現象の痕跡を発見している。最も極端なものの中には、現代の機器で記録されたものより何千倍も強いものもあった

 

極端な太陽粒子現象

こうした極端な太陽粒子現象は、およそ数千年ごとに起きている。最も最近のものは西暦 993年頃に起き、カナダのバイキングの建物に西暦 1021年に伐採された木材が使われていたことを示すのに使われた。

 

オゾン層が減少すると放射線量が増える

太陽粒子現象は、直接的な影響だけでなく、上層大気でオゾン層を破壊する化学反応の連鎖を引き起こすこともある。オゾンは有害な太陽紫外線を吸収するが、視力や DNA にダメージを与える可能性があり(皮膚がんのリスクが増加する)、気候にも影響を与える。

私たちの新しい研究では、地球大気化学の大規模なコンピューターモデルを使用して、極端な太陽粒子現象の影響を調査した。

 

このような現象は、オゾン層を 1年ほど減少させ、地表の紫外線レベルを上昇させ、DNA 損傷を増加させる可能性があることがわかった。

しかし、太陽陽子現象が地球の磁場が非常に弱い時期に発生した場合、オゾン層の損傷は 6年間続き、紫外線レベルは 25%上昇し、太陽誘発性 DNA 損傷率は最大 50%上昇する

 

過去からの粒子爆発

弱い磁場と極端な太陽陽子現象のこの致命的な組み合わせは、どの程度起こり得るだろうか? それぞれの発生頻度を考えると、これらが同時に発生する可能性は比較的高いと思われる。

実際、こうした一連の出来事は、地球の過去に起きたいくつかの不思議な出来事を説明できるかもしれない。

最近の磁場が弱まった時期は、一時的な北極と南極の入れ替わりを含めて、42,000年前に始まり、約 1,000年続いた。

この時期には、ヨーロッパにおける最後のネアンデルタール人の消滅や、オーストラリアにおける巨大ウォンバットやカンガルーなどの大型有袋類の絶滅など、いくつかの大きな進化上の出来事が起こった。

さらに大きな進化の出来事も、地球の地磁気と関連している。

南オーストラリアのフリンダース山脈の化石に記録されているように、エディアカラ紀末期(5億6500万年前)の多細胞動物の起源は、2600万年にわたる磁場の弱化または消失の期間の後に起こった。

同様に、カンブリア爆発(約5億3900万年前)における多様な動物グループの急速な進化も、地磁気と高い紫外線レベルに関連している。無関係な複数のグループで同時に目と硬い体殻が進化したことは、「光からの逃避」において有害な紫外線を感知して回避するための最良の手段であると説明されている。

生命の歴史における太陽活動と地球の磁場の役割の探究は、まだ始まったばかりだ。


 

ここまでです。

差し迫った脅威、という概念とは関係のない話ではあるのかもしれないですが、現在の地球は(少し長いスパンとして見て)大きな生命体系の変化の時期の中にあることは間違いないと思われます。

最近、「絶滅」なんて言葉を使うことがありましたけれど、そういうこととも関係している話ではあります。しかし一方で、そういう局面では「進化」も伴う。

いわゆるダーウィンが言うような意味での生物の進化ではないですが、それでも生き物は生き延びようとしますので。

「道を見つける」わけです。

 

なお、上の記事に「オゾン層の破壊」という言葉が出てきますけれど、これも以前は、確か「人為的な云々」が言われていたジャンルだと思うのですけれど、人為的な云々は関係ありません。オゾン層をコントロールしているのは太陽です

前回の記事に書きましたのは気温の話でしたけれど、これも自然の現象の影響以外のなにものでもないです。

あらゆる自然環境に対して、人為の与える影響の幅は小さいです。もっとも、プラスチックや、河川や海に流入し続ける薬品や化学物質などの問題は確かに人為ですが、地球全体の気象や気温、そして生命の進化と絶滅を根本的なところで司っているのは、あくまで自然(特に宇宙)であり、私たちは、そのことを謙虚に受け止めて絶滅するなり進化するなりするべきだとも思います。

宇宙に対しての謙虚さと敬虔性を失った文明は、そのつど滅びてきたと認識していますが、今の文明はどうなんでしょうか。

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