第51回 東レ科学振興会科学講演会記録
平成13年9月19日 東京 有楽町朝日ホール

オーロラと宇宙空間の天気予報

名古屋大学太陽地球環境研究所所長

はじめに皆さん、こんばんは。いま西田先生から、

上出洋介

いいますのは、この図では地球が大きく描かれすぎているからです。太陽と地球のサイズ、

宇宙プラズマに関する最近のお話を聴きまし

そしてこれらの間の距離をどのように描いたた。60年代から、正確に言いますと50年代

ら現実的かといいますと、たとえば皆さんのの終わりからですが、この分野では人工衛星

頭が太陽だとしますと、30メートル先にあるの貢献が大きく、西田先生の講演は、太陽風

0.3ミリのシャープペンシルの先っ端みたい

によってつくられる地球磁気の尾っぽの話、な球が地球です。皆さん（つまり、太陽）のその中で起きるプラズマ加速の話、そしてち

眼に、地球が見えますか。

ょっと難しかったと思いますが、分布関数の誇張したついでにいいますと、地球は太陽話などが含まれていたと思います。とにかく、の影響をもろに受けているんだということ。

この30年−40年、地球周辺の宇宙空間につこの図を見ていますと、太陽のふーっという

いて様々な発見がなされましたが、宇宙天気

一吹きで、地球が危ない気がしてきますね。

という私の講演に関連して、「人工衛星の時少し難しい言葉で言いますと、太陽と地球の代」にわかったことを一言でいいますと、間の宇宙空間、つまり太陽−地球システムは、「私たち地上の生命は、ぎりぎりの条件下で太陽の活動に非常に敏感であるということで生きているんだ」ということではないでしょす。たとえば、オーロラの出現や動きは太陽うか。

活動に直接コントロールされているというこ

かなり誇張していますが、太陽と地球の関係は図１のようになります。誇張しているととです。
そんなことは当り前じゃないかと言う方がおられるかもしれませんが、少なくとも私が大学院に入ったころの有力な学説は、地球の尾っぽ（図１参照）には大量のエネルギーがいつもたまっていて、そのほんのわずかの量を使うだけで立派なオーロラがぽんぽん発生する、換言すれば、太陽活動の影響を直接受けなくても大規模なオーロラが出る、という考えがあったんです。図２は、私自身が70年代にした仕事です。図３に示したような見事

図１ 地球は太陽大気の中にいる（IAGA提供）
地球が大気と磁場を持っているため、地球圏が太陽風
プラズマの直撃を受けていることに、私たちはふだん気がついていない。この大気と磁場があるから、地球にはオーロラが出現する。

なオーロラ（これは、ブレークアップと専門用語で言われている、ダイナミックなオーロラ）の発生確率が、太陽風が太陽から剥ぎ取ってくる磁場の方向によって支配されている15

いからです。今日は、そういう宇宙天気の話をします。私の講演は、全体で３つに分かれています。
まず、「宇宙と地球の境界はどこか」から始めます。私たちは日常、あまり深く意味を考えずに、地球とか宇宙とか言ってますね。いったい宇宙と地球というのはどこが境なんだと、改めて問い直してみましょう。皆さんは、こ
図２ オーロラの発生確率は、太陽風の磁場の向きで決まるの質問に正確に答えることができますか。スペースシャトルの飛んでいるあたりは、宇宙遊泳とか言うぐらいですから、宇宙らしいですね。そして、皆さんが現在いるところは、明らかに地球ですね。ではいったい何キロメート
ル上空が宇宙と地球の境なのでしょうか。それを決めるキーワードは何でしょう。実はその境目でオーロラが起きているのです。それは偶然なのではあ
りません、オーロラの発生には、宇宙の条件と地球の条件との両方が必要な

図３ オーロラブレークアップの瞬間

ために、必然的にそこで起きるわけで（フィンランドで、群馬県の横山二郎氏撮影）す。したがって、オーロラは、太陽と地球を結ぶシステムの状態を表わす重という結果です。地球磁気圏が効率よく働い要な指標であるということです。

ている、と言い替えることができるでしょう。

２番目には「宇宙の天気とは何か」という今では当り前のことでも、当時は学会で多く話をします。宇宙の天気といっても、聞き慣の批判を受けたものです。

れないかも知れません。ふつうの、つまりこのように、地球周辺の現象が太陽活動に（地上の）天気と比較してお話します。日常

直接支配されているということは、道は決し

生活で天気といえば、今日雨が降るんだったて平坦ではありませんでしたが、この30年ほら傘を持っていこうとか、温度が何度だったどの研究により、実際そうであることが実証ら暑そうだから半袖で行こうという、「たわされてきました。つまり、磁気圏内の現象がいない」ものから、台風が来るから飛行場を

太陽の呼吸みたいなものにもろに支配されて閉鎖するといった、経済効果にかかわる事例いるわけですから、太陽と地球の間の空間にがあります。人間の日常生活、社会や経済に人工衛星を飛ばし、太陽風データを刻々と見影響を及ぼす、そういう地球大気の様子が天ていれば、オーロラや磁気嵐の発生が予報で気ですが、ちょっとそれのまねをして、宇宙きるということにもなります。これはいいニの天気というのは、人間の文明社会に影響、ュースですね。

ときには打撃／損害を与える宇宙の様子のこ

しかし、ちょっと恐いことも予想されます。

とをいいます。最近は、世界中で不気味な事

太陽の影響が人間のいろいろな生活パターン、件が多く発生していますが、宇宙から見れば、あるいは社会／経済にも影響を及ぼしかねな

地球ほど棲みやすいところはないということ

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a.

図４ NASAの人工衛星Polarで撮影されたオーロラの全体像（M. Brittnacher 提供）b.

a．太陽風からの衝撃波が到着前、b．到着直後。
図の中央が磁北極。緯度は10度ごと、経度は３時間ごとに示してある。
図の上方は太陽方向。

を自覚したいものです。宇宙／地球科学が発があります。このように太陽風の圧力が突然達して、私たち地上の生命はぎりぎりで生き高まると、磁気圏はどうなると思いますか。

ているんだ、ということが分かってきたから分かっていることは、図１で、地球磁気圏のです。

サイズがぐんと小さくなります。外から急にそして最後３番目に、オーロラというのは圧迫されるわけですから、天気予報でお馴染

宇宙天気の一つの現われであるという話をしみの静止衛星（地上３万５千キロメートルにます。地球は平和で棲み良いところであるとある）が、磁気圏から外に出てしまったりす

言いましたが、宇宙は非常に危ないところでることも実際観測されています。オーロラにすね。危ないというのは、人間にとってとい

何が起きるかといいますと、図４bのように、うことですが。これは当たり前のことで、人

突然昼間側にオーロラが現れるのです。

間は、人間にとって棲み良い場所に生まれ、そして進化してきたのです。

もちろん、こうした太陽風圧力の急上昇の原因は太陽です。フレアー、CMEと呼ばれまず、地球は太陽風あるいは太陽の活動のている爆発的活動に原因があります。そうい影響をもろに受けているという一つの例を示

う活動領域が地球に向かって飛んできて、地します。図４、これは新しい人工衛星からの球の磁気圏の正面を直撃するのとほとんど同データですが、オーロラが極を中心に地球を時に、オーロラが昼のほうに現れるというわ

一回りしていますね。普通の地理上の極ではけです。図４のように証拠がはっきりしていなくて、磁極、つまり地球磁場の北です。

るケースの他に、太陽活動の上がり下がりの

図４aで、夜側に明るいオーロラが見えます。これからわずか３分後、つまり図４bで、ひとつひとつを磁気圏の奥まったところにいる地球で受けているということです。

昼の方に突然オーロラが現れます。実はこの

この直撃型のオーロラは、人工衛星のデー３分の間に、太陽風の圧力が急に上昇したのタで分かってきた１例です。人工衛星観測のです。普段、太陽風は毎秒400〜500キロメ

重要さを一言でいいますと、太陽と地球を結ートルで地球に吹き付けていますが、時としぶ宇宙空間の構造（つまりプラズマ領域）と、て突然1000キロメートル／秒にもなること

さらにその中で発生するダイナミックな現象
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の理解がぐんと進んだということでしょう。オーロラはそうした現象の中の一つですが、その理解が人工衛星のおかげで急激に進んだのです。
さきほど、地球磁気圏は太陽風に対して効率のよいシステムであると言いました。図４で示したタ
イプのオーロラは一つの例ですね。
それから、太陽風の中の磁場の向きが、磁気圏尾の中のリコネクシ
ョン（西田先生の講演に出てきま

図５ 大気の温度は、地上からの高度でどう変わるかした）の位置を左右するとか、その発生が数時間のスケールで太陽風の変動に空が青いのは、波長の短い青色光が散乱して効率よく対応しているということ。これらのいるからです。それに対し、宇宙は真っ黒にことは、先ほど紹介しましたように、「いつ見えましたね。その青と黒の境目、それが地でもしっぽには莫大なエネルギーがあるんだ

球と宇宙の境界の一つの定義のようなものでから、オーロラの発生は自励的に起きる」とす。ですから、スペースシャトルで地上からいう説に反するわけです。

ゆっくり（相当速いスピードですが）上がって行きますと、その境を見ることができるは宇宙と地球の境界はどこ？

ずです。

それでは、「宇宙と地球の境目というのは

図５は、大気温度が高度でどのように変わいったいどこなんだろう」という話題に移ろっていくかを示しています。縦軸は、50キロ、

うと思います。まず、私たちの研究所で最近100キロ、200キロと、線形のスケールではつくったビデオをご覧いただきます。

ありませんが、地上からの距離をとってあり（ビデオ「太陽、地球、そしてこの空」のます。地上の温度が20度ぐらいだと想定して、

一部５分ほど）この図が描かれています。上空に行くと、断［ナレーション］2000年２月、日本人宇宙

熱膨張というメカニズムで、だんだん温度が飛行士、毛利衛さんは、宇宙から地球を観測

下がっていくことを、私たちは経験で知ってするため、スペースシャトル、エンデバー号

いますね。富士山の頂上へ行くと、０度ぐらに乗りこみました。これは230キロメートル

いに下がるはずです。エベレストに登るとも

上空のエンデバーから、毛利さんが撮影した

っと寒くなる。しかし、この傾向はいつまで地球の映像です。宇宙に出ると、地上ではまも続くはずはありません。どこかからは太陽

ったく気づかない、地球の表情が見えてきまに近づくわけですから、温度は上がっていきす。暗黒の宇宙に、太陽の光を受けて、ひとます。

きわ青く輝く球体、それが私たちの星、地球

ところが、図５を見て分かりますように、です。表面を薄いベールのように包んでいる

現実の様相はもっと複雑です。本日の講演ののは、大気の層です。

トピックスではありませんが、地上20−30
キロメートルあたりにオゾン層があります。

映像で分かりますように、地球の勢力範囲

オゾン層は、ご存じのように、人間に有害なは、直感的に言いますと、「大気があって、太陽の紫外線を吸収してくれています。その青く見えるところ」とでもなるでしょうか。

吸収したエネルギーを周囲に放出しているた18

めに、一度下がり続けた大気温度がその辺りで上昇し、温度構造が少々複雑になっているというわけです。結局、ジェット機が飛んでいるあたり（地上10キロメートル付近）が、最も温度が低いところなわけです。飛行機の操縦室からの、「只今の外気温度は−50度です」とかいうアナウンスを聞いたことがある方も多いのではないでしょうか。
しかし、地上から100キロメートル以上上がると、太陽活動の影響で温度が大きく変動することが分かっています。太陽活動が非常に高ければ、そのあたりの温度も高いのです。
太陽の活動が高いというのはいったい何かと図６ 地球とは？ 宇宙とは？

いうと、いまのところ黒点の数で判断しています。黒点というのは、文字どおり黒いわけの中性大気の地球とプラズマの世界との、ちで、温度が低いんです。ところが、黒点付近

ょうど境目でオーロラが光っています。それにあるフレアのような爆発現象が起きているは偶然なことではなく、この意味で、オーロ

場所では、逆に温度が高くなっています。図ラは、「宇宙で起きていることのヒントを地

５には、太陽活動が高い時期と低い時期での球人に映している」と言い換えることができ

温度を、２つの線で示してあります。スペー

るかもしれません。

スシャトルが飛んでいるあたりは、あるときには2000度近くにもなるということです。
2000度もあったらさぞ暑いだろう、と思

宇宙の天気とは何か
宇宙天気の話に移っていきたいと思います。

いますか？ ここが、平和な地上と違う点で宇宙の天気と言うからには、地上の天気と同す。地上ですと、「今日の気温は40度だ。暑じように、「いい天気、悪い天気」というのい、暑い」なんて言っておりますが、このよがあるはずです。宇宙天気という言葉が、どうな贅沢は、この地上でしか通じないようでのようにして使われるようになったかといいす。宇宙に行くと、宇宙といいましても、地

ますと、つまりなぜ素直に「宇宙の状態」と上からわずか100キロとか200キロ行くだけ言わないで、「宇宙の天気」と言うかといい

で、温度が今日と明日で何百度も変わるなん

ますと、その状態が社会生活、人間生活に影てことはしばしばあるわけです。この点が、響を及ぼすことを強調したいからです。では、もう一つの宇宙と地球の違いということにな

どういう影響を及ぼすのかということを話しるでしょう。つまり、温度が高ければ暑いとます。

いうのは、地球上のような、大気密度が一定「いい宇宙の天気、悪い宇宙の天気」といのところでの常識にすぎません。

うのはいったいどういうことでしょう。地上

図６にそれらの点をまとめてあります。地では、雨が降ったら天気が悪いと皆さん言い球と宇宙の境界はいったいどこなのか、そもますね。しかし、それは人間の勝手ですよ。

そも地球とは何か、宇宙というのは何かとい傘を持って出勤するのがイヤだから、それをう疑問に対するひとつの見方です。地上の大悪い天気と言う、そういうレベルの話です。

気は、電気的に中性です。プラズマではない「宇宙天気」という言葉をつくったのも人間というわけです。それに対して、宇宙はプラですから、宇宙天気の場合も、やはり人間をズマです。電離しているということです。こ主体にして考えてしまうのは仕方がありませ19

ん。この広い宇宙の中で例外的なところが地１戸あたりどれだけの電力が消費できるか計球ですから、おそらく宇宙自身は、「勝手な算できます。すなわち、オーロラの電力を全ことを言うな」と怒っているでしょうね。

部取り出すことができれば、１戸あたり宇宙の悪い天気が人間の生活、社会／経済

5000ワットぐらいにもなります。というこに与えた事例は数多くあります。たとえば、とは、オーロラが連続的に出ていれば、日本新聞やテレビのニュースでも流されましたが、に発電所がいらなくなるということにもなり

今年の４月の初め、太陽活動が急に活発になますね。

って、成田空港などの管制室でトラブル、つそれだけの電流が流れていると、オーロラ

まり飛行機との交信が断続的に40分間も乱れからジュール熱が出ます。ちょうど電熱器のました。航空機が行方不明？ そんなことがニクロム線から熱が出るように。その熱によあったら深刻な事態ですね。しかし40分間連って、大気が膨張しますね。そんなことを知続してではなくて、断続的にということです。

らないで人工衛星がやってきて、その膨張大

いわゆるデリンジャー現象と呼ばれている電気の塊に突入するとどうなるでしょう。衛星

離層の異常現象です。太陽からのＸ線の突発の軌道が狂います。こうした運命的出会いを的増大で、短波通信に擾乱が生じたわけです。

したのが、日本の「あすか」という天文衛星

昨年の７月15日には、太陽が爆発現象を起です。去年の７月15日に姿勢トラブルを起こ

こして大磁気嵐が始まり、そのときもちろんし、軌道がぐんと下がり、それから何カ月か

激しいオーロラが出たわけです。今日は詳し

かけてどんどん下降し、今年の３月の初めにい話をしませんが、実はオーロラの中には大南大平洋上で消滅しました。

電流が流れています。最高で何千万アンペア

これはスキーのジャンプの例です。リレハにも達し、電圧が何百キロボルトですから、ンメルのオリンピックの、この人は日本代表

その電力ワットを日本の全戸数で割りますと、の岡部さん。銀メダルを取った選手ですが、助走姿勢の画像が世界に中継されていたときに、突然バタッと30分間ぐらい消えてしまった。そして回復したときには、この人は銀メダルを取っていたというわけです。この一連の事件の犯人は、太陽、オーロラでした。これは世界中にばれてしまいました。
翌日の新聞には「オリンピックの中継BSが中断」と書かれました。新聞には、「22日午後９時15分ごろ、リレハンメル冬季五輪競技を中継中のNHK衛星第１と第２のテレビ
映像が、突然映らなくなった」、そして、「同じような現象は、平成３年の３月にも１時間あり、このときには太陽の黒点の異常が原因であった」とあります。
人工衛星の計器トラブルも実に多い。カナダでの例をお話しましょう。この種の事件が、太陽活動がピークであるこの２、３年、とくに多いのが目立ちます。図７は新聞記事で、

図７ カナダの人工衛星ANIKのトラブルを伝える新聞記事

20「宇宙からの嵐が、ケーブルテレビチャンネ
ルをワイプ（wipe）した」という見出しです。それから通信衛星が、ザップ（zap）、です。私たち人間はあまり敏感ではないよう

つまり侍がバサッと刀でやるようにやられたですが、最近の研究で、磁場の変化に対してという記事もあります。このカナダの人工衛

非常に敏感な動物がどんどん見つかってきて星の名前はANIKというんですが、このトラいます。おそらく人間もそうだと私は思うの

ブルが起きてから、PANIXというニックネ

ですが、まだ証明はされていません。証明しームで呼ばれるようになりました。アニックたと主張している、イギリス、マンチェスタ

がパニックだと、ダジャレ風に見出しを書い

ー大学のグループもありますが。しかし動物た新聞もありました。

で、非常に敏感なのは伝書鳩です。この記事

人工衛星にこのようなトラブルが発生するの伝書鳩レースのときには、無事ゴールにたと、どのように社会／経済に影響を及ぼすのどり着いた鳩は、わずか５％だったというこでしょう。アメリカ、カナダのように広い国とです。大変な損害になるはずです。

では、東海岸と西海岸間で人工衛星を経由しもっとセンセーショナルな事件は、列車のて新聞や週刊誌の記事や画像を送ったりして衝突事故です。カナディアンロッキーのジャいますが、それらが突然ストップしてしまう

スパーという町の近くで、貨物列車とふつうというわけです。新聞や雑誌の発行がパニッの旅客列車が正面衝突しました。それは、一ク状態になり、経済への波及効果も大きいわ

方の列車の信号無視という原因も確かに成立けです。トラブルが回復すればいいのですが、しますが、貨物列車の乗員全員が死んでしま永久に治らない人工衛星事件も沢山あります。

ったので結局わからないままです。貨物列車

このようなメカニカルな問題だけではありの方が違反したようですが、乗客のほうにもません。図８は、国際伝書鳩レースで、死者がでました。いまでもここを通る列車は、4000羽以上の伝書鳩が行方不明になったと

悲しい汽笛を鳴らしています。

いう記事です。何が起きたかというと、非常

この事故は、歴史的に大きな磁気嵐の最中、に強いオーロラが発生し、先ほど話したよう

つまり非常に明るいオーロラが出ていたときなオーロラの中を流れている大電流により、に発生しました。しかし、そのオーロラにう

地球の磁場が乱れたわけです。「電流が流れっとりと見とれて、運転士が間違ったという

ると、まわりに磁場ができる」は電磁気学のものではありません。カナダのような大きな

基本法則です。磁場変動は、オーロラのまわ

国では、信号に無線を使っています。オーロ

りにだけではなくて、世界中に及びます。つラが現れて電離層の状態が変わり、信号電波

まり、強いオーロラが極地方に現れると、世のモードが変わってしまったというのが一つ界中の、もちろん日本でも、磁場が狂うわけの原因として考えられます。この事件は結局帰って来ておくれ

図８ 磁気嵐のときに行われた国際伝書鳩レースの記事（読売新聞、1988年７月３日付け）

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表１ 宇宙天気予報の例

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裁判になりましたが、単純に「運転士が間違った」のか、「オーロラが犯人」なのか、解決のつかないままで結審しています。

オーロラの予報ができるということです。
もう一つの宇宙天気という呼び名がぴったりな理由は、図９aです。これはオーロラ高

この他に、発電所や送電線の障害もしばし度の電位の世界分布が描かれています。このばあります。というのは、オーロラ電流の誘

電離層の電位の分布というのは、地上の気圧

導電流が流れ、変圧器にトラブルを起こしての分布に非常に似ていますね。高気圧や低気しまうからです。これで何十億円にも上る損圧のような形にも見えます。このときにオー害が起きたのが1989年３月、カナダのケベ

ロラの中を流れる電流がどうなっているかとック発電所です。停電が10時間以上にも及びいうのが、図９bで黄色い矢印で示したものました。

です。真夜中付近、に非常に強い西向きのオ

先ほど説明しました飛行機だけではなくて、ーロラ電流が流れていることが分かると思い船の航行にも、電離層異常は影響を及ぼしまます。ピンク色の等高線で描いたのは、オー

す。また、GPSがたくさん車に使われていま

ロラからどれくらいの熱が出るのかを表わしすね。いまでは100万台以上あると思うんでています。

すが、それらに最高10メートルの誤差が出ま

このような電位分布がもし刻々と計算できす。もちろんそれを補正するようなプログラ

れば、宇宙天気予報に非常に役立ちます。たムができていますので、これはそれほど影響

とえばスペースシャトルの宇宙遊泳を中止すがないかもしれません。それからもちろん宇るとか、ときには打ち上げの延期をしてもら

宙での人間の活動を考えた場合、エネルギーう、さらに人工衛星の計器のスイッチを切るの高い粒子、たとえばMeVクラスのエネルとか、多額の損害を未然に防ぐことができる

ギーの粒子は、宇宙飛行士の宇宙遊泳に深刻はずです。私たちの研究室では、地上での磁なインパクトを与えます。

場観測データをリアルタイムでできるだけ多

表１は、こうした宇宙天気の影響のまとめ

く集めています。いまのところ、50カ所ほどです。悪いことをリストアップしているようから集まっています。そして開発したアルゴですが、最後に書いてあるのは、いいニュー

リズムを使って、電位分布を計算し、世界にスです。つまり、宇宙天気の知識を使って、

図９a オーロラが最高潮のときの、電離層高度での電位統計図
地上磁場データから推定したもの。

図９b 図９aに対応する電流（ベクトル表示）分布図と、オーロラ電流から発せられる熱量（等高
線表示）

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図10 刻々と計算されている、（左から）電離層レベルでの電位、電流、沿磁力線電流の世界分布発信しております。残念なのは、ロシアからをまとめたビデオを作りましたので、さわりのデータがすぐには集まらないことです。

の部分をお見せします。

私たちの研究室では、図９のような平均値（ビデオ）ではなく、電位、電流分布を刻々と計算して［ナレーション］太陽と地球の関係。太陽おり、図 1 0 は最近の例です。電流の図で、風によって地球上に発生する不思議な現象が赤く示したところは、強い西向きの電流が流あります。オーロラです。夜空を駆けめぐるれている場所、青いところは東向きに電流が幻想的な輝き、神秘を抱かせる美しい光、こ流れていることを示しています。電流は、この不思議な光の競演は、宇宙と地球のちょうのオーロラの流れている領域、電離層といいど境目で繰り広げられています。

ますが、その中で閉じておらず、宇宙のどこ

地球の磁場は、太陽からやってくる太陽風

かから供給されていることも分かってきましに対しバリアをつくって地球を守っています。

た。私たちのアルゴリズムを使えば、オーロ

太陽風がひきちぎって運んできた太陽の磁場

ラに出入りしているこうした電流（沿磁力線と地球の磁場が結合して、そこには宇宙の巨電流という）も同時に計算できます。赤い電

大な発電所ができます。磁気圏のしっぽにた流、青い電流は、それぞれ磁気圏から入ってまったプラズマが、この大きな電力により、きて、オーロラの中を流れて出ていくことをどんどんエネルギーを得て、磁力線に沿って表わしています。図は、そういう電流の「現極地の大気に飛びこむと、オーロラになるの状」を表わしているわけです。現状をずっとです。オーロラは、太陽風プラズマと地球の見ていくと、予報につなげることができると大気の接点で起こる巨大な放電現象であり、期待しているからです。

その光は太陽が地球に送るメッセージです。

まとめます。宇宙の天気とは何かを一言でこれは人工衛星が２万キロメートル上空か言いますと、人間の社会、経済、われわれ自らとらえた、宇宙から見たオーロラです。地身を含む生命に影響を及ぼす宇宙空間の状態

球の磁極をとりまくこの光のリングは、大きのことです。宇宙空間といえば、太陽から始くなったり小さくなったりして常に活動してまって、惑星間空間、太陽風、それから磁気

おり、太陽の活動が激しくなると、日本のほ圏、電離圏、超高層大気、と各領域のことをうにも迫ってきます。

述べなければならなくなり、少々長くなりま

オーロラは美しいだけでなく、ときどきい

すし、かなりややこしくなります。その全体

たずらもします。電離層で輝くオーロラは、での状態のことを、一言で宇宙天気とよんで人工衛星の機器を狂わせたり軌道を変えたり、いるわけです。それでは、宇宙天気の重要性

また地上では広範囲な停電を起こさせたり、

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動植物の生態系を乱すなど、さまざまな影響を及ぼします。これらの障害は私たちの生活ばかりでなく、世界経済や人命にまで危険をもたらす可能性があります。
こうしたことから、地球周辺の宇宙空間の電磁気的な状態、つまり宇宙天気を予報する必要性が叫ばれ、日本では太陽地球環境研究所が中心の一つになって、宇宙天気プロジェ
クトに取り組んでいます。現代社会の宇宙通
信への依存度はますます高くなっており、太陽が地球に及ぼす影響の研究がますます重要になっています。世界中から刻々と送られてくるデータを前に、観測データをあらゆる角度から検討し、画像データ処理、モデル計算、
シミュレーションなどにより、太陽地球シス
テムを総合的にとらえ、エネルギーの流れの再現や予測を行うこともめざしています。

オーロラは宇宙天気の表われである
では最後に、オーロラと宇宙天気の関係についてお話しましょう。皆さんの中には、す

図12 人 工 衛 星 D M S P（ 高 度 8 0 0 キ ロ メ ー ト ル ）から見たオーロラと日本列島

ばらしいオーロラを見られた方が何人もおられると思います。魚眼レンズを使って全天をが、このような圧倒されるようなオーロラが撮ったら、オーロラの舞いはどう写るのかと現地へ行ってもいつでも見られるわけではあいいますと、図11がその１例です。写真のりません。静かなオーロラが突然音もなく、真中が天頂で、つまり真上です。写真の周囲一点から光が吹き出して、あっという間に全が地平線です。これで見ますように、天から天に広がるというブレークアップは、宇宙か光が落ちてくるような、降ってくるような感ら見ていると、４−５時間に１回ぐらい起きじですね。これは専門用語でブレークアップ

ます。しかし、すばらしいブレークアップが（空が破れるという意味）と呼ばれています

自分の真上で起きるという確率は非常に少ない。宇宙から「公平」に見ていて４−５時間に１回ということです。
人工衛星から撮った写真も沢山あります。
図12は地上800キロメートルぐらいの上空から地球を見下ろした、オーロラの写真です。
日本列島の街の灯りがよく分かり、そしてシベリアの上空にオーロラがあります。
最後に一つだけ楽しみな話をしておきます。
西田先生が話されましたように、地球の磁気圏というのは太陽風の圧力と地球の磁場の強図11 オーロラブレークアップを全天カメラで捉えた（図３と同じく横山氏撮影）

さのちょうどバランスがとれたところで、つまり地球の半径の10倍ぐらいのところ、そこ
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に磁気圏の境がある。それは太陽と地球の力ています。減り方が速くなっていることが分関係で決まっているわけで、太陽のほうが強かってきたわけです。もしこの傾向をそのまくなると磁気圏のサイズは小さくなります。

ま延長していくと、いつゼロになるんだろう

磁気嵐、そして烈しいオーロラは、そのようという疑問が当然あります。計算しますと、な条件下で起きます。ところが同じことは、このままの調子で減っていくと、あと1200太陽の状態が同じであっても、地球の磁場が年で地球の磁場は消滅することになります。

弱くなれば起きますよね。

地球の磁場がなくなってしまったら、たと

図13に示しましたように、実はガウスがえばいまの半分とか30％になる段階で、日本1800年初頭に地球の磁場を初めて測っておにもオーロラが見えるはずです。つまり、太ります。それ以来いろいろな研究グループが陽の状態が強くなり、北海道でオーロラが見測定しています。特に最近では、人工衛星でえるのと同じ現象が、地球の磁場が弱くなる

地球の磁場を測ることができます。それらをことによって起きるということです。1000

全部総合すると、確実に地球の磁場は減って年後、オーロラが一番見えるところはどこにいます。もしこの減少をそのまま単純に延ばなるかという計算をしますと、まさしく日本したらどうなるのか、いつ地球の磁場はなくはオーロラ帯に入ってしまいます。つまり、なってしまうんだろうという興味があります。

東京からでも毎晩すばらしいオーロラが見え

地球の磁場は地上の生命にとって非常に大事ることになるわけです。ですから700年ぐらなものですが、そういう思考実験をすること

いたつと、日本から北のほうに毎晩のようにができるはずです。

すばらしいオーロラが見えることになる。こたった200年間のデータを使って何百年後に延ばすなどというのは、科学者として不謹

れはいいニュースです。がんばって長生きするようにしたほうがいいと思います。

慎なことですが、ちょっと遊びとしてやってみます。すると、ガウスが測って以来、図13

おわりにのように地球磁場のモーメントは、どんどん宇宙という場所は、人間にとって非常に危減っています。ところが、最近30年間のデー

ないところです。といいますと、怖くそしてタを使うと、そのスピードがもっと速くなっ

不安に感じるでしょうが、実は当たり前の話で、人間は「危なくない」ところに出現し、進化してきた結果、現在のように平和な生活をしているわけです。この地球上からほんの一歩出るだけで、たった100キロメートル出るだけで、宇宙、つまり人間にとっては危ないところになる。こういうことを教えてくれ
るのがオーロラです。オーロラは、太陽からのエネルギーのほんのわずかが、地球圏に入り込み、地球人への美しいメッセージとして光っているわけです。
今日の講演で、宇宙の状態が、つまり宇宙の天気が、社会／経済や私たち

図13 ガウスが測定して以来、地球の磁場は着実に減っている
最近の傾向をそのまま延長すれば、地球の磁力はあと1200年でゼロになってしまう。

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生命にまで深刻な影響を与えていることがお分かりいただけたと思います。
こうした影響を未然に防いだり、損害を最小にするためには、宇宙の天気を予報することが課せられた重要な課題です。しかし、しっかりした予報をするためには、太陽−地球間の宇宙空間で起きていることの基本的物
理過程を正しく理解しなければなりません。
雲がどのようにしてできるかを知らないで、
本当の意味の天気予報ができないのと同じです。正直なところ、私たちは現在、太陽−地球間の現象の定量的理解に至ってはおりません。人工衛星／地上観測と、理論／コンピューターシミュレーションを駆使し、世界中の共同作業として、研究を進めているところです。
時間です。どうもありがとうございました。

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