【NASA | 海外科学英語記事】太陽活動周期が日常生活に与える影響 ― Everyday Effects of the Solar Cycle

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太陽の活動はおよそ 11 年の周期で繰り返しているそうですが、2019 年 12 月ころにその極小期(静かな時期)を迎え、再び極大期(活発な時期)に向かう新たなサイクルに入ったそうです。

Solar Cycle 25 Is Here. NASA, NOAA Scientists Explain What That Means

太陽活動周期は我々の日常生活にいったいどのような形で影響してくるのでしょうか?
この記事では、太陽活動周期の影響を身近で感じている人たちを紹介しています。

Everyday Effects of the Solar Cycle

太陽の活動具合が活発かどうかというのは普段なかなか意識することはないですが、こういう風に太陽活動周期を気にしている人たちもいるんだなーと思うと面白いですね。
どんなところに影響が現れているのか、何人かの具体例を紹介しながら専門用語や英語表現と合わせてみていきたいと思います。

Contents

解説:日常生活において太陽活動周期の影響を受ける人たちとその影響

オーロラを追う Chris Ratzlaff の場合

オーロラを追う Chris Ratzlaff にとって、太陽活動周期はオーロラを見られるかどうかにかかわる問題に影響してきます。

Mid-latitude aurora photographers are intimately familiar with the solar cycle. For us, the solar cycle means the difference between being able to catch the aurora once or twice a month during solar maximum, or seeing it only a few times a year during solar minimum (and knowing that we have a few years to wait until we’re regularly staying up well past our bedtimes again). The solar cycle also means the difference between coronal mass ejection-powered geomagnetic storms at solar maximum, which are often short and intense, and coronal hole-powered storms, which can last much longer. During this solar minimum, we are also watching the predictions for the next solar cycle closely, in hope that it will be more active than the last!

NASA | Everyday Effects of the Solar Cycle より引用

太陽活動が活発であるほどオーロラがより頻繁に見えるようなので、次はより活発なものになるように願っているのだそうです。
オーロラの発生頻度は solar maximum 太陽極大期 には月に 1~2 回、solar minimum 太陽極小期 には年に数回ということなので、その違いは大きいですね。

solar maximum 太陽極大期 には coronal mass ejection コロナ質量放出 によって引き起こされる短くて激しい geomagnetic storm 地磁気嵐 が発生し、オーロラの活動も活発になるようです。
coronal mass ejection コロナ質量放出 とは太陽から突発的にプラズマの塊が放出される現象のことです。Wikipedia による解説は こちら

バージニア工科大学生物学教授 John Phillips の場合

生物と地磁気との関係を研究している John Phillips 教授にとって、太陽活動周期が地磁気に与える影響を理解し、そしてそれがどのように生物の磁気感覚に影響を与えているのかを考察することが必要です。

Migratory birds were the first animals in which a magnetic sense was discovered. Use of the magnetic field to derive directional (“compass”) information has been established in a wide range of animals, including rodents.

NASA | Everyday Effects of the Solar Cycle より引用

最初に磁気感覚が発見された動物は渡り鳥です。
今では地磁気をコンパスのように方向を見定めるのに利用する動物は多くいることがわかってきていて、げっ歯類なども含まれるそうです。

When you navigate over shorter distances (less than about 60 miles), temporal variation in the magnetic field — the kind caused by solar storms — can cause significant errors in estimates of geographic position. For example, in some studies departure directions of homing pigeons appeared to vary with fluctuations in Earth’s magnetic field.

NASA | Everyday Effects of the Solar Cycle より引用

60 マイル ≒ 96 キロメートル 程度の短い距離を移動する場合、solar storm 太陽嵐 によって引き起こされる地磁気の一時的な変化が、地理的な一の推定に重大な誤差を引き起こすこともあるそうです。
例えば伝書鳩は、地磁気の変動によってその向かう方向が変化している、という研究結果があるとのことです。
伝書鳩がどこに向かうかが地磁気の影響を受けているのであれば、地磁気に影響を及ぼす太陽周期活動との関係を研究するのは興味深いですね。

電力研究所の研究者 Bob Arritt の場合

Bob Arritt は電力研究所で、地磁気擾乱に関する研究を率いています。

I lead research on geomagnetic disturbances at the Electric Power Research Institute. We work with utilities to build the research that will prepare the power system to handle a geomagnetic disturbance event. Our goal is to avoid any disruption of normal power system operation.

NASA | Everyday Effects of the Solar Cycle より引用

地磁気擾乱の影響を制御して、あらゆる妨害から安定した電力システムの稼働を守るのが目標です。

地磁気擾乱への備えは予報から始まります。

It starts with a forecast of a potential event. A space weather warning is usually anywhere from 14 to 96 hours; this will alert the power system operators to implement the planned procedures to place the power system in a “safe posture” in order to handle these events.

NASA | Everyday Effects of the Solar Cycle より引用

宇宙天気予報から 14~96 時間先に起こる事象の警告があり、この警告予報を受けるとあらかじめ計画しておいた手順を踏んで、電力システムが安定稼働を続けられるように備えます。

この安定稼働対策は、100 年に 1 度に起きるレベルの磁気嵐の研究に基づいて立てられているそうです。

This safe posturing is based on studies of 1-in-100 year storms. Utilities can change the configuration of their power system (i.e. removing or adding transmission line and/or transformers) to minimize the impact of geomagnetically induced currents. In order to maintain system voltages, utilities may increase power generation and bring into service additional reactive power support equipment.

NASA | Everyday Effects of the Solar Cycle より引用

地磁気に誘発された電流の影響を最小限に抑えるために、電力設備では伝送線や変圧器を取り除いたり加えたりといった配置換えを行います。
電力系統の電圧を維持するために発電量を増やすなどの対策もとるようです。

そして地磁気は太陽の活動の影響を受けるので、太陽活動周期が Bob の仕事にも影響するのです。

When you’re in solar minimum and there’s not much solar activity, it’s a good time to continue with research and implement these findings — which we’re doing — and when you get to solar max, there’s much more awareness. We work with a lot of research collaborators, including geologists and space weather experts, to focus in on the impacts to the power system. We’re all part of the equation.

NASA | Everyday Effects of the Solar Cycle より引用

solar minimum 太陽極小期 の間は太陽活動がそれほど活発ではないので、研究を続けたり発見したことを試してみたりする時間が取れるのだそうです。
一方、solar maximum 太陽極大期 に入ると、太陽活動が引き起こす影響を最小限に抑えるための対応に追われることになるようですね。

オーロラを追う Notanee Bourassa の場合

カナダ海軍を退役した後に通信会社では働く Notanee Bourassa は、オーロラ写真家でもあります。

I am a retired, decorated veteran of the Canadian Navy who works for the Saskatchewan Telecommunications company for the last 20 twenty years. I have been photographing the northern lights since 2012 and shortly met with Dr. Tamitha Skov over Twitter when she was just starting to put out space weather forecasts. I constantly sent field reports of the northern lights for many years on Twitter, garnering a good rapport with local media and other aurora enthusiasts, for my photographs and accuracy of when to go see aurora. I’m self-taught about the solar cycle – I understand how coronal holes work, when they form, why they migrate to the poles during certain years of the cycle and I watch for sunspots and reports of coronal mass ejections. Watching the activity on the Sun can save me gas money instead of blindly driving out of the city into the dark countryside when aurora might not be likely. It was economically necessary for me to learn about the solar cycle and how it operates and interacts with Earth.

NASA | Everyday Effects of the Solar Cycle より引用

オーロラの出現情報などを SNS などで発信するうちに、宇宙天気予報を出していた Tamitha Skov 博士と出会い、情報交換を始めたそうです。
地元メディアやオーロラ愛好家とも良好な関係を築いて、オーロラに関する情報交換を活発に行っているそうです。
自分で研究するうちに solar cycle 太陽活動周期 に関する理解も深まり、オーロラの発生する場所やタイミングなどの見極めもうまくなってきたとのこと。
おかげでオーロラを求めて無駄に走り回ったりするようなこともなくなり、ガソリン代が節約できて経済的にも助かっているようですね。

アマチュア無線家にしてNASA/JPL のアンバサダー Bo Lowrey の場合

アマチュア無線家の Bo Lowrey は 50 年もの間、無線通信に携わってきており、太陽活動周期やそれが無線通信に与える影響を熟知しています。

I’ve been an amateur (or “ham”) radio operator for about 50 years, so I’ve seen perhaps five of these cycles, where you hit solar maximum and solar minimum. During solar minimum, the ionosphere is not as electrically charged as much as it is during solar maximum, and so does not reflect low-frequency radio waves very well. Your contact distance is greatly reduced, and the number of available contacts is lower because radio waves are not reaching out as far. During solar maximum, you can easily talk pretty much to any place in the world through skip-bouncing a signal off the ionosphere. There are hour-to-hour variations in the distance you can communicate during solar maximum.

NASA | Everyday Effects of the Solar Cycle より引用

solar minimum 太陽極小期 には大気上空の電離層が、solar maximum 太陽極大期 の時ほどは帯電していないので、低周波数のラジオ電波をうまく反射してくれません。
その場合、通信距離は劇的に減少し、結果として交信できる人たちの数も少なくなります。
一方の solar maximum 太陽極大期 には、電波信号は電離層と地上の間で繰り返し反射することで遠くまで届くので、世界中の人たちと簡単に交信できます。
solar maximum 太陽極大期 の間は交信できる距離は時間ごとに変化するのだそうです。

solar minimum 太陽極小期 の間は距離の遠く離れた人と交信するよりは、他の楽しいことをする期間だと Bo は言います。

During solar minimum, you turn your attention to things that tickle your fancy other than talking over a distance. I spend a lot of time doing experimentation with ultra-high frequencies (UHF) and very high frequencies (VHF), where signals going beyond line-of-sight communication are an anomaly. I have communicated through ham radio satellites in orbit around Earth, which receive and re-transmit radio signals, and I once bounced a signal off the Moon. These UHF and VHF frequencies pretty much do not see the atmosphere or ionosphere. They can punch right through that layer, bounce off the Moon, and come back.

NASA | Everyday Effects of the Solar Cycle より引用

彼は UHF と VHF の研究に多くの時間を費やしているそうです。
地球軌道を周回する人工衛星と通信したり、月に信号を向けてその反射をとらえたりと、なかなかユニークなことをやっているようですね。

英語表現や専門用語

ebb and flow:潮の満ち引き

ebb and flow潮の満ち引き という意味です。
人生や運勢の盛衰 という意味もあります。
ebb引き潮flow満ち潮 で、合わせて 潮の満ち引き となりますね。

この記事では、太陽活動が周期的に活発になったり静かになったりする様子を ebb and flow と表現しています。

migratory bird:渡り鳥

migratory bird渡り鳥 のことです。
migratory 移住する・回遊性の という意味で、派生語・類義語がいくつかあります。

  • migration:移住・渡り・回遊
  • migrate:移住する・回遊する
  • immigration:移住・入植・入国管理
  • immigrate:移住する
  • immigrant:移民・移住者・外来動物

海外旅行に慣れた人などは空港の入国審査のことをイミグレと言ったりしますが、immigration 入国管理 を略して言ってるんですね。

get it right正しく理解する という意味です。
get はとても幅の広い使われ方をして、イディオムもたくさんあるので覚えるのが大変ですね。
この get it right は割とそのままな感じなのでわかりやすいですね。

geomagnetic disturbance:地磁気擾乱

geomagnetic disturbance地磁気擾乱 という意味です。
geo-地球・土地 に関する接頭語で、magnetic 磁気disturbance かき乱すこと・擾乱 という意味ですので、これらを合わせて 地磁気擾乱 となります。

utility:公共施設

utility 電力や水道などの公共の施設 という意味です。
役に立つもの という意味でも使われます。

日常生活だと、住居の電力会社や水道会社がどの会社なのか、ということが Utilities の欄に書いてあったりして目にしますね。

garner:蓄える・獲得する・集める

garner 蓄える・獲得する・集める という意味です。
garner praise 好評を博する というような使い方をします。
努力して一定の評価を獲得する といったようなニュアンスですかね。

rapport:良好な関係・親密な関係

rapport 良好な関係・親密な関係 という意味です。
We are in rapport with each other. 我々は互いに気心が知れた仲だ というような使い方をします。
フランス語から来ているそうです。

発音注意で、スペルの最後にある t は発音しません。
発音記号は ræpɔ́r  となります。

ionosphere:電離層

ionosphere 電離層 です。
イオン(帯電状態の原子や分子) を表す接辞語の ion- と、sphere 球体・天体 で合わせて 電離層 となります。

電離層は上空 50-500 キロメートルのあたりの領域で、紫外線や X 線などにより大気分子や原子が電離(イオン化=帯電状態)しています。
電波を反射する性質があり、それをうまく利用してより遠くの場所との通信することができるのです。

line-of-sight:(無線通信の)見通し線・間に遮蔽物なく結ばれた直線

line-of-sight(無線通信の)見通し線・間に遮蔽物なく結ばれた直線 という意味です。
line 直線 で、sight 視界 ですので、直訳すると 視界の直線 → まっすぐ見通せる領域 → 直線で結ばれた 2 点間で間に遮蔽物がない ということですね。

無線通信の分野での専門用語で 見通し線 という意味で使われるそうです。

まとめ

太陽周期活動が太陽極小期から太陽極大期に向かう周期に入ったようだということで、そのことの影響が日常生活に現れてくる人たちの様子を見てみました。
なかなか特殊な具体例ではあるかもしれませんが、こういう所で影響が現れるのですね。
太陽活動が活発になるということで、今後も注意が必要なようです。

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