太陽嵐は文明を破壊するのか？太陽フレアとコロナ質量放出：英語学習ノート

The sun,

太陽は、

smooth and round and peaceful,

滑らかで丸く、穏やかですが、

except when it suddenly vomits radiation and plasma in random directions. 慣用句

突然ランダムな方向に放射線やプラズマを吐き出す時を除いては。

These solar flares and coronal mass ejections or CMEs

これらの太陽フレアやコロナ質量放出（CME）は

can hit Earth and have serious consequences for humanity.

地球に衝突し、人類に深刻な結果をもたらす可能性があります。

How exactly do they work? 話の流れ

それらは具体的にどのように機能するのでしょうか？

How bad could they be?

どれほど深刻な事態になり得るのでしょうか？

And can we prepare for them?

そして、私たちはそれらに備えることができるのでしょうか？

While the sun seems pretty solid, 文法

太陽はかなり固いように見えますが、

it's actually like a very hot ocean.

実際には非常に熱い海のようなものです。

So hot that it rips atoms into electrons and nuclei all flowing around each other in a plasma.

あまりにも熱いため、原子は電子と原子核に引き裂かれ、プラズマの中で互いの周りを流れています。

This plasma is pushed around and shaped by the sun's magnetic field,

このプラズマは、太陽の磁場によって押し動かされ、形作られています。

similar to how the sun's gravitational field 話の流れ

それは、太陽の重力場が

reaches out to the planets and shapes their orbits.

惑星に届き、その軌道を形作るのと同じです。

But magnetism is very different from gravity.

しかし、磁力は重力とは大きく異なります。

Magnetism is one part of a dual force,

磁力は二重の力、

electromagnetism.

つまり電磁気力の一部です。

Electricity creates magnetic fields

電気が磁場を作り出し、

and magnetic fields create electricity.

磁場が電気を作り出します。

On the sun,

太陽では、

the plasma made of electrically charged protons and electrons

電荷を持った陽子と電子からなるプラズマが

creates a magnetic field as they move,

移動することで磁場を作り出し、

and this magnetic field then shapes the flow of particles.

その磁場が今度は粒子の流れを形作ります。

They're stuck in a dynamic feedback loop 語彙

これらはダイナミックなフィードバックループに捕らわれており、

called a dynamo,

それはダイナモと呼ばれ、

which keeps the sun's magnetic field alive.

太陽の磁場を維持し続けています。

This magnetic field stores enormous amounts of energy

この磁場は莫大なエネルギーを蓄え、

and leaks out over the solar system.

太陽系全体に漏れ出しています。

It carries with it a constant trickle of solar plasma 慣用句

それは太陽プラズマの絶え間ない流れを伴っており、

like a light rain known as the solar wind,

太陽風として知られる小雨のようなもので、

creating a sort of space weather.

一種の宇宙天気を作り出しています。

But it isn't always calm and smooth.

しかし、それは常に穏やかで滑らかというわけではありません。

As the sun's plasma churns and flows around itself,

太陽のプラズマがうねり、自身の周りを流れるにつれて、

its magnetic field gets all kinked and twisted.

その磁場はねじれ、絡み合います。

This creates magnetic knots

これにより磁気の結び目が生まれ、

that build up enormous amounts of energy.

莫大なエネルギーが蓄積されます。

When the magnetic knots break

磁気の結び目が壊れる時、

like a tangle of springs exploding outwards, 話の流れ

絡み合ったバネが外側に向かって爆発するように、

the sun can vomit plasma and other awful things

太陽はプラズマやその他の恐ろしいものを

into the solar system.

太陽系に吐き出すことがあります。

These solar storms come in many types,

これらの太陽嵐には様々な種類があり、

like solar flares,

太陽フレアのような、

a tidal wave of high energy radiation. 慣用句

高エネルギー放射線の津波もあります。

They race through the solar system at the speed of light,

それらは光の速さで太陽系を駆け抜け、

sweeping up protons in the solar wind, 句動詞

太陽風の中の陽子を巻き込み、

accelerating them into a high-speed solar proton storm.

それらを加速させて高速の太陽陽子嵐を引き起こします。

Then there are coronal mass ejections,

そして、コロナ質量放出があり、

which rip millions or billions of tons of plasma

これは数百万から数十億トンものプラズマを

from the sun's atmosphere,

太陽の大気から引き剥がし、

catapulting it through the solar system

太陽系を突き抜けるように発射します。

at speeds of up to 9 million km per hour. フレーズ

その速度は時速最大900万キロメートルにも達します。

When these monsters hit us, 話の流れ

これらの怪物が私たちを襲う時、

nothing happens on Earth.

地球上では何も起こりません。

While even smaller storms can damage satellites,

小規模な嵐でも衛星にダメージを与えたり、

affect radio communication,

無線通信に影響を及ぼしたり、

or be dangerous to astronauts,

宇宙飛行士に危険をもたらすことはありますが、

for people on the surface,

地表にいる人々にとって、

space weather is harmless.

宇宙天気は無害です。

Earth's atmosphere protects us from the worst effects of a solar flare 文法

地球の大気は、太陽フレアの最悪な影響から私たちを守ってくれます。

by absorbing the blast of X-rays high up in the atmosphere,

表面に到達するずっと前に、

well before it reaches the surface.

大気の上層でX線の爆風を吸収することによって。

The electrified plasma from a CME

CMEから放出される帯電したプラズマは

is deflected by the Earth's magnetic field,

地球の磁場によってそらされ、

diverting the energy storm to the north and south poles,

エネルギーストームを北極や南極へと迂回させ、

where energetic particles fall into the atmosphere,

そこで高エネルギーの粒子が大気圏に降り注ぎ、

causing the atmosphere to glow and creating beautiful auroras.

大気を光らせて美しいオーロラを作り出します。

As with any sort of weather, 話の流れ

あらゆる天気と同様に、

most of the time things are fine.

大抵の場合は何事もありません。

Sometimes there are hurricanes, though,

しかし、時にはハリケーンがあったり、

or in the case of the sun,

太陽の場合は、

solar superstorms.

太陽スーパーストームが起こることもあります。

And we know that they happen once or twice every century.

そして、私たちはそれが1世紀に1、2回起こることを知っています。

If one were to happen today, 文法

もし今日それが起こったとしたら、

we would first detect strong solar flares,

私たちはまず強力な太陽フレアを検出するでしょう。

a sort of flash 慣用句

はるかに危険な雷の前に、

before the much more dangerous thunder.

一種の閃光のようなものです。

The thunder is a CME,

その雷がCMEであり、

consisting of billions of tons of hot magnetic plasma

数十億トンもの高温の磁気プラズマで構成され、

that crosses the 150 million km between the sun and Earth

太陽と地球の間にある1億5000万キロメートルの距離を

in less than a day.

1日もかからずに横断します。

When it arrives,

それが到達すると、

it causes a shock wave

衝撃波を引き起こし、

that violently compresses the Earth's magnetic field

地球の磁場を激しく圧縮し、

and transfers energy into the magnetosphere.

磁気圏にエネルギーを伝達します。

But it can get worse.

しかし、事態はさらに悪化する可能性があります。

If the magnetic field of the CME is aligned to Earth's

もしCMEの磁場が地球の磁場と

in just the right way,

ちょうど良い具合に合致した場合、

the two magnetic fields merge.

2つの磁場は融合します。

As the magnetic cloud passes over Earth,

磁気雲が地球を通過するにつれて、

it stretches the Earth's field into a long tail.

地球の磁場を引き伸ばし、長い尾のようにします。

Eventually,

最終的に、

the energy stored in the tail becomes too much to contain. 文法

尾に蓄積されたエネルギーは抱えきれないほどになります。

It snaps and explosively releases its energy towards Earth.

それが弾け、エネルギーを爆発的に地球に向けて放出します。

A geomagnetic storm has begun.

地磁気嵐の始まりです。

A few hundred years ago,

数百年前であれば、

nobody would have cared. 文法

誰も気にも留めなかったでしょう。

This storm gushing over the Earth is not relevant for machines

地球に降り注ぐこの嵐は、血と肉でできた機械には

made out of meat and bones. 話の流れ

何の関係もないからです。

But it's very relevant for machines

しかし、金属とワイヤーでできた機械にとっては

made out of metal and wire.

大いに関係があります。

Remember the dynamo? 話の流れ

ダイナモを覚えていますか？

Magnetism creates electric currents.

磁力は電流を生み出します。

Earth in the 21st century is covered in millions of kilometers

21世紀の地球は数百万キロメートルに及ぶ

of wires transporting electricity and a complex grid

電気を運ぶワイヤーと、この送電を可能にする

of machines like transformers that make this transfer possible.

変圧器などの機械の複雑な送電網で覆われています。

A CME's energy can induce currents in our power grid 語彙

CMEのエネルギーは私たちの送電網に電流を誘発し、

that can either completely shut it down

送電網を完全に停止させるか、

or worse, 話の流れ

さらに悪くすれば、

destroy the transformer stations that keep our grid running.

送電網を稼働させている変電所を破壊する可能性があります。

This has happened already,

このようなことはすでに起こっており、

like when the Quebec power grid failed after a strong solar storm in 1989.

例えば1989年の強い太陽嵐の後に起きたケベック州の電力網の障害のように。

But in general,

しかし一般的に、

our engineers know how to deal with these storms,

私たちのエンジニアはこれらの嵐への対処法を知っているため、

and so we usually don't even notice.

私たちは通常、気づくことすらありません。

The last time a solar hurricane washed over Earth

太陽のハリケーンが最後に地球を飲み込んだのは

was in 1859,

1859年のことで、

the Carrington event, 文化背景

キャリントン・イベントと呼ばれ、

the largest geomagnetic storms ever observed on Earth.

地球上で観測された史上最大の地磁気嵐でした。

Massive auroras occurred as far south as the Caribbean.

カリブ海のような南の地域でも巨大なオーロラが発生しました。

In some places,

一部の地域では、

they were so bright that people got up, 文法

それが非常に明るかったため、人々は起き出し、

thinking the sun was rising.

朝日が昇ってきたのだと思いました。

Luckily,

幸いなことに、

we only had one sort of modern technology,

当時私たちが持っていた近代的な技術は1つだけでした。

telegraph systems.

電信システムです。

They failed all over the world,

それらは世界中で故障し、

shocking their operators and chucking out sparks. 句動詞

オペレーターに感電させ、火花を散らしました。

Today,

今日、

we have a tad more technology, 語彙

私たちはもう少し多くの技術を持っていますが、

and our luck may run out soon. 慣用句

私たちの運ももうすぐ尽きるかもしれません。

Another bad solar storm is bound to happen eventually. 文法

別の酷い太陽嵐がいつかは必ず起こります。

A storm as strong as the Carrington event

キャリントン・イベントと同じくらい強力な嵐が

missed Earth only by a small margin in 2012. フレーズ

2012年にわずかな差で地球をかすめました。

Studies projected that it would have inflicted serious damage to electronic systems globally, 文法

研究によれば、それが地球規模の電子システムに深刻な被害をもたらし、

costing up to $2.6 trillion to the US alone.

米国だけでも最大2.6兆ドルの損害が出ただろうと予測されています。

The time to replace all the damaged systems

損傷したすべてのシステムを交換するための時間は

was estimated at between 4 and 10 years.

4年から10年かかると見積もられました。

It's hard to say how bad it could have been. 文法

どれほど酷い状況になったかは言い表しがたいです。

Experts disagreed.

専門家の意見も分かれました。

Some assumed there would just be temporary blackouts,

一時的な停電にとどまると推測する人もいれば、

but others worried it could be much worse.

ずっと悪い状況になるのではないかと懸念する人もいました。

We won't know for sure until a big solar hurricane hits us.

巨大な太陽のハリケーンが私たちを襲うまで、確かなことはわかりません。

The probability of such an event is estimated to be 12% per decade.

このような事象の確率は10年ごとに12%と推定されています。

That's about a 50-50 chance フレーズ

これは、今後50年間に少なくとも1回起こる確率が

of at least one in the next 50 years.

約50対50であることを意味します。

And there is more unsettling news.

そして、さらに不安なニュースがあります。

A 2019 paper found that even calm stars like our sun

2019年の論文では、私たちの太陽のような穏やかな星でさえ、

can create superflares every few thousand years.

数千年ごとにスーパーフレアを発生させる可能性があることが分かりました。

Eruptions orders of magnitude stronger フレーズ

それは私たちが太陽系で観測した最強の嵐よりも

than the strongest storms we have observed in the solar system.

数桁も強力な爆発です。

If such a storm hits us unprepared,

もしそのような嵐が準備不足の私たちを襲ったら、

the consequences could be catastrophic.

その結果は壊滅的なものになる可能性があります。

It's hard to overstate how much we depend on electricity. フレーズ

私たちがどれほど電気に依存しているかは、いくら強調してもし過ぎることはありません。

It's not just the lights at home, 話の流れ

それは家の中の照明だけでなく、

it means no computers,

コンピューターがないこと、

no communication,

通信がないこと、

no navigation.

ナビゲーションがないことを意味します。

A sustained power outage might lead to a breakdown of the supply chain, フレーズ

持続的な停電はサプライチェーンの崩壊を招き、

water supply systems failing,

給水システムが停止し、

and hospital generators running dry. 慣用句

病院の発電機が燃料切れになる可能性があります。

Supermarkets not being refilled

スーパーマーケットの品物は補充されず、

while food rots in the fields.

一方で食べ物は畑で腐っていきます。

The lack of power might make it extremely hard to reboot our broken power grid, 文法

電力不足は、壊れた送電網を再起動することを極端に困難にし、

taking years or decades to restart our starving civilization.

飢餓状態の文明を再建するのに数年あるいは数十年かかるかもしれません。

Okay,

さて、

time to panic.

パニックになる時間です。

As much as daily newspapers might like for solar storms 文法

日刊紙が太陽嵐によって私たちが

to send us back to the Stone Age, 慣用句

石器時代に逆戻りするかのように書きたがるのと同じくらい、

they probably won't.

おそらくそうはならないでしょう。

Fortunately,

幸いなことに、

even though solar storms aren't preventable, 文法

太陽嵐は防ぐことができませんが、

virtually all of their nasty side effects are.

その厄介な副作用のほぼすべては防ぐことができます。

Scientists observing the sun

太陽を観測している科学者たちは、

have a few hours up to a few days to see a CME coming. 文法

CMEがやって来るのを数時間から数日前に把握できます。

And the engineers working the systems that keep the world running

そして、世界を機能させているシステムで働くエンジニアたちは、

are well aware of the risks posed by solar storms. フレーズ

太陽嵐がもたらすリスクを十分に認識しています。

Transformers and substations can be taken offline, 語彙

変圧器や変電所をオフラインにしたり、

short preventative blackouts,

短期間の予防的な停電を行ったり、

or in other words, 話の流れ

言い換えれば、

by unplugging stuff.

機器のプラグを抜くことができます。

Engineers can open up extra lines to dissipate the extra power,

エンジニアは余分な電力を分散させるための追加の回線を開くことができ、

and with investments and upgrades cheap compared to those other natural disasters require, 文法

他の自然災害に必要な費用に比べれば安価な投資とアップグレードによって、

we could protect the world's electric grid against even the nastiest of storms.

私たちは世界中の送電網を最悪の嵐からでも守ることができます。

But we do need to prepare. 文法

しかし、私たちは準備をする必要があります。

While the risk is manageable,

リスクは管理可能ですが、

it is real.

それは現実に存在します。

For while our sun bathes us in warm and pleasant light, 慣用句

私たちの太陽が温かく心地よい光を私たちに降り注いでくれる一方で、

one day it might send a monster our way

ある日、モンスターをこちらに送り込んでくるかもしれないので、

that we better be ready for. 文法

準備をしておくのが一番です。