人類の電気への依存は、世界的なCOVID-19パンデミックによってさらに救済されました。 それがなければ現代の生活を想像することは不可能であり、ライトからインターネットまですべてが欠けています。 それがすべて一晩で消えたらどうなるでしょうか？ 私達の電気網のすべてが本質的に同時に失敗したらか。 これはディストピア小説の設定以上のものです。 太陽によって誘発された大きな地磁気の嵐は、私たちの電気網の不可欠な構成要素である変圧器を吹き飛ばす可能性があります。 そして、それは前に起こった。

物理学

太陽は太陽風として知られている荷電粒子の一定の流れを出します。 地球は主にその内部で生成された磁場によってこの風から保護されています。 磁場は、磁気圏として知られている地球の周りに一種の泡を作り出します。 磁気圏は危険な太陽放射から私たちを守り、私たちの大気が風に奪われないようにします。 磁極では、太陽風の材料のいくつかは地球の大気にその方法を作ることができます。 これはオーロラを引き起こすものであり、なぜそれらが通常北磁極と南磁極の周りでしか見ることができないのかです。時折、太陽はコロナ質量放出（CMEs）として知られているより強いエネルギーの噴出を放出することがあります。

太陽はコロナ質量放出（CMEs）として知られて これらの放出は、太陽の拡張された大気、太陽コロナから数十億トンの物質を捨て、信じられないほどの速度で宇宙を疾走させることができます–時には私たちの方向に。 彼らは私たちに到達するためにわずか15時間に数日からどこでも取ることができます。 最大のCMEsは、しばしば太陽フレアを伴う高度にねじれた磁力線の緩和に起因する。 彼らは通常、重い黒点活動を持つ地域の近くに発生し、太陽の活動が太陽サイクルの太陽極大として知られているピークにあるときに最も可能性が高

歴史

太陽は1859年に太陽極大期にあり、電気はまだ普及しておらず、主に電信システムで使用されていました。 リチャード・キャリントンは、9月1日の朝に、2つの信じられないほど明るい光の点に気づいたときに、太陽の投影された画像の黒点を観察していました。

図1：1859年にリチャード-キャリントンによって観測された黒点と太陽フレア（aとBのラベル）。 ソース：MNRAS

非常に早朝オーロラは北半球のカリビアン限り南に伸び、夜空を照らしました。 さらに北になると、オーロラが明るくなり、ロッキー山脈の金鉱山労働者を目覚めさせ、米国北東部で読むのに十分な光を提供しました。 ヨーロッパと北米の電信システムは失敗し、一部の電信事業者は強いショックを受けた。

このイベントは、記録された歴史の中で最大のCMEによって引き起こされました。 観測された光キャリントンの明るいスポットは、放出を伴う太陽フレアであった。 数時間後、CMEは地球に到達し、急速に移動する荷電粒子が磁気圏を突破して大気に入り、世界中で観測された鮮やかなオーロラを引き起こしました。 それらの荷電粒子は電信線を突進し、彼らが終わりに達したときにオペレータに衝撃を与えました。

もしそれが今日起こったら？

もしそれが今日起こったら？

今日の私たちの電気グリッドは、1859年の電信システムよりも非常に複雑です。 同じ大きさの同様のイベントの正確な結果は言うことは不可能です。 私たちがそれを比較することができる最も近い出来事は、強い太陽活動の年であった1989年の地磁気嵐です。 1989年3月、ケベック州（北磁極に近い）は、嵐が遮断器をつまずいた後、9時間の間電気を失った。 しかし、その出来事は1859年のものよりも有意に小さかった。

そのサイズ以上のイベントは、電力グリッドの不可欠な部分である変圧器を吹き飛ばす可能性があり、多くの電力を残さない可能性があります。

嵐が最も激しくぶつかる場所、送電網がどれだけうまくフレアから保護されているか、そしてどれくらいの予備の変圧器がすぐに利用可能であるかに応じて、停電は16日から数年に続く可能性があり、米国だけへのコストはalone0.6–trillion2.6兆に達する可能性があります。

図2：別のキャリントンレベルのイベントによって引き起こされる電界の相対強度のモデル。 紫色の陰影は嵐によってより懸命に当られるより大きい電界が付いている区域を示す。 最悪の影響は、部分的に北の地磁気極へのそれらの接近のために、大西洋沿岸とカナダで見られます。（出典：ロイズによるリスクレポート。）

別のキャリントンレベルのイベントは避けられません。 オーロラ記録は、過去の嵐の歴史的な大きさを測定するために使用することができます。 彼らは、ケベック州を襲った嵐のような嵐はおよそ50年ごとに起こり、キャリントンレベルの出来事はおよそ150年ごとに起こることを示しています。 1858年から162年が経ちましたが、まだパニックする必要はありません。 11年のサイクルで動作する太陽は、ちょうど1年前の4月の2019で太陽の最小値を持っていました。 次の太陽活動極大期、最高活動期間は、2023-2026のいつかまで発生せず、いくつかの極大期は他の極大期よりも弱い。

ケベック州を襲った1989年の嵐の後、州は高い初期費用で電気インフラをアップグレードすることによって準備しましたが、別の嵐が襲ったときにお金を節約するという知識を持っていました。 米国は同様に準備されていません。 2002年の時点で、まだ使用されている大型変圧器の十五パーセントは、（重要な堅牢性が変圧器に導入されたとき）1972年以前に作られました。 現代の変圧器でさえ、キャリントンレベルのイベントに対処するために必ずしも装備されているわけではなく、2017年の米国エネルギー省の報告書では 電力会社は独自の埋蔵量を持っていますが、それらの埋蔵量の正確な数と場所は専有情報とみなされます。 連邦準備制度理事会の代わりに、報告書は、重要な変圧器の信頼性の独立した評価を作成し、主要な停止の場合に計画を考え出すために業界と協力す これが起こったかどうかは不明です。

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