クエリ: 太陽表面の爆発によって、地球を取り巻く電離層に異常が発生し、短波無線通信に障害が起きる現象を何という?
文章: 電離層 太陽フレアが起きると、電離層の電子密度は通常よりも高くなる。この状態では地上からの電波は電離層に反射されずに吸収され、短波を用いた長距離通信に障害をもたらすことがある。これをデリンジャー現象と呼ぶ。
文章: 太陽フレア 太陽フレア(たいようフレア、Solar flare)とは、太陽における爆発現象。別名・太陽面爆発。 太陽で不定期に発生する爆発的な増光現象で、小規模なものは1日3回ほど、地球に影響を与えうるほど大規模なものは数年に一度程度発生している。大きな太陽フレアは白色光でも観測されることがあり、白色光フレアと呼ぶ。太陽の活動が活発なとき(特に太陽極大期)に太陽黒点の付近で発生する事が多く、こうした領域を太陽活動領域と呼ぶ。 「フレア」とは火炎(燃え上がり)のことであるが、天文学領域では恒星に発生する巨大な爆発現象を指している。現在では太陽以外の様々な天体でも確認されている。一例として、日本の国立天文台が運用するアルマ望遠鏡がプロキシマ・ケンタウリで観測した。 文章: SGR 1806-20 軟ガンマ線リピーターは1秒以下のガンマ線のフレアーと数秒の周期を持つパルサー由来のかなり長期にわたるガンマ線の信号の2種類の信号を放出をする。前者は、超新星爆発と見間違えられやすいが、400秒近くに上る極めて長い後者の信号を伴うので区別できる。 例えば2004年12月27日にはこの天体の大爆発に伴って放出された大量のガンマ線が地球まで達した。ガンマ線のエネルギーは150~200 KeVだった。ガンマ線は地球大気上層部の電離層に衝突し、多くのイオン化された粒子を発生させた。この爆発現象は「星震」と呼ばれ、総エネルギーは、マグニチュード23.1 (3.0×10J) に達すると推定されている。これは、銀河系内で起こったものとしては、1604年の超新星爆発SN 1604以来の高エネルギー現象であると考えられている。この現象はSGR 1806-20の表面が一部、あるいは全球面破壊された際に発生したと推定されている。爆発に伴うフレアは6分20秒と長く、最初の0.2秒間で太陽が25万年かけて放出するエネルギーと等しいエネルギーを放出したと推定され、その明るさは太陽の40兆倍、絶対等級-29.2等級に達したと推定されている。 もしこの星震が3光年以内の距離で発生していれば、地球のオゾン層は完全に破壊され、地球のどこでも7.5km先での12キロトン(50兆J)の核爆発 (広島型原爆とほぼ同程度) が起きたのと同じ影響がでると予想されている。知られている限りで最も地球に近いマグネターは、りゅうこつ座の方向にある1E 1048.1-5937の9000光年である。 文章: 短波放送 国際放送や国土の広大な国での広域の国内放送に使われる。中波(MW:Medium Wave)による中波放送と対比して短波(Short Wave)を略してSWと表示される。変調方式は、中波放送と同様の両側波帯の振幅変調(AM)が主である。但し、単にAM放送と言った場合は中波放送に限り、短波放送は含めないのが普通である。短波は上空に存在する電離層F層で反射するため、受信機やアンテナ、および外来雑音などの条件が良ければ、ほぼ全世界の放送を受信できる。地球上の地表面から発射された電波が上空にある電離層での反射の影響を受けるためにフェージングが起こりやすいために電波が不安定になりやすい。 文章: 地球フライバイ・アノマリー 地球フライバイ・アノマリー(ちきゅうフライバイ・アノマリー、Earth flyby anomaly)または地球フライバイ異常(ちきゅうフライバイいじょう)は、太陽を巡る人工天体が地球のそばを通過(フライバイ)して軌道を変更するとき、その速度が理論予測と有意に食い違う原因不明の現象をいう。 1990年以降、いくつかの太陽系探査機において観察されている。 単にフライバイ・アノマリー、フライバイ異常とも表される。 既知の物理現象のみならず未知の物理事象、単なるソフトウェアの誤りである可能性まで、その原因について天文学者だけでなくコンピュータ業界を巻き込むぐらいに幅広く議論をよんでいる。 文章: 核爆発の効果 核爆発によって発生したガンマ線は大気中の分子に作用し、コンプトン効果により自由電子を作り出す。これらは電磁パルスとなり、アンテナ・ケーブルなどを通じて、防護されていない電子機器を使用不能とする。低層大気圏中においては、濃密な大気の影響によりその影響は限定的となるが、高層大気圏中における核爆発においては、ガンマ線がより遠くに届くこともあり、広範囲に影響を与えるものとなる。これにより、情報通信機器への障害が発生すると考えられている。 核反応に伴って中性子線、ガンマ線、アルファ線などの電離放射線が放出される。放射線の強度は、爆心地ほど強く、距離が離れるに従い、その強度は急速に減衰する。減衰度は種類によって異なり、ガンマ線は中性子線より減衰度が小さい。そのため、爆心地付近においては放射線中の中性子線の占める割合がガンマ線より高いが、爆心地から離れるに従いガンマ線の割合が高くなり、より遠距離までガンマ線が到達する。 人間は短期間に600レム(6シーベルト)の線量を浴びれば致命的な病気を発生させ、数週間のうちに絶命すると推測されている。450レムであれば被爆者全体の半数が致命的な病気にかかり命を落とすが、半数が生き残り、300レムならば被爆者の10%が死亡し、50レム - 200レムならば眩暈や抵抗力が低下するなどの症状が現れ、50レム以下ならば自覚症状はないが、何らかの損傷を負っている可能性が高い。遺伝的な影響も懸念されるが、放射線影響研究所(RERF)による約12,000人を対象にした調査によると、被爆2世への遺伝的な影響を示す証拠はない。ただし、放射線と生体の影響については科学的な論争が存在する。 文章: キングII作戦 それによると太陽黒点活動等自然界の悪影響は12-13MHz付近で強く現れ、2-4MHzでは小さいことを発見した日本海軍は低周波での艦隊通信を確立する必要を認識し、その開発に着手したものの太平洋戦争を迎えて広く実用するには至らなかったことを述べている。一方、下記の作戦計画の通信計画では各隊・目的別の周波数割当についての記載があり、そこには2-4MHzの周波数が多く記されている。一例としては、第7艦隊第77任務部隊司令官より第3艦隊司令官への割当は4,135Kcsの電信(CW)である。なお、電信は当時の通信で一般的に主用されていた手段であった。また、揚陸作戦の指揮との関連では近垂直放射空間波(Near Vertical Incidence Skywave,NVIS)の活用があった。 文章: 地震光 もう1つ考えられる説明は、近く応力の領域における地球の磁場および/また電離層の局所破壊であり、これの結果として低高度および大きな気圧における電離層放射再結合もしくはオーロラとして観測されるグロー効果が生じる。しかし、この効果はすべての地震においてはっきりせず、明確に観察されておらず、未だ実験的には直接実証されていない。 アメリカ物理学会の2014年3月大会では、地震の際に明るい光が現れることがある理由に可能な説明を与えるための研究が行われた。研究によると、同じ材料の2層がお互いに擦れ合うと電圧が発生すると述べている。調査を行ったラトガーズ大学のTroy Shinbrot教授は、地球の地殻を模すために異なる種類の穀物を用いて実験を行い、地震発生をエミュレートした。「穀物が開いたとき、正の電圧スパイクを測定し、閉じたときに負の電圧スパイクを測定した」この亀裂により電圧が空気中に放出され、空気中に電圧が印加、空気が帯電し明るい電気光が生成される。行われた研究によると、この電圧スパイクは行われた全ての材料で毎回生成された。この事象の理由は明らかになっていないが、Troy Shinbrot教授は摩擦発光という現象を参照した。研究者たちはこの現象の根底に達することで、地震学者が地震をより予測できるようにするための情報を多く提供できることを望んでいる。 文章: 光崩壊 これによって光崩壊で奪われたエネルギーの代償として核の崩壊の始まりが引き起こされ、重力崩壊する核はブラックホールとなる。 文章: ソーラー・ダイナミクス・オブザーバトリー EVE(Extreme Ultraviolet Variability Experiment)は太陽の極紫外線放射を、既存の観測装置(例えばSOHOに搭載されたTIMED装置)より高い波長分解能、時間分解能、正確性をもって観測することができる。EVEでの観測により、極紫外線放射の変動と太陽磁場の変動との関係を説明する物理モデルが構築されることが期待される。太陽から放射される高エネルギーの極紫外線は、地球の上層大気を熱し電離層を作る主要因である。太陽からの極紫外線放射は、瞬間瞬間の短時間変動とともに11年の太陽周期に沿った変動も存在する。この変動を理解することは、地球の大気の加熱や地球大気が人工衛星にもたらす抗力を理解すること、さらにGPS衛星も含む衛星通信の質を確保するうえでも重要である。 文章: 磁気リコネクション 磁気リコネクションは太陽フレア、コロナ質量放射 (coronal mass ejection (CME))、その他の太陽大気中で発生する現象とともに起きている。 インフロー・アウトフローの観測、ダウンフローループ、そして磁力線トポロジーの変化が太陽フレアの活動の証拠として観測されている。 2012年にHigh Resolution Coronal Imagerにより最初の太陽磁気リコネクションの直接観測がなされ、そして結果が2013年に公表された。 クラスターミッションの新しい解析は 不明確だった地球の磁気圏、また太陽側の 磁気圏界面と磁気圏尾部での磁気リコネクションの大きさを初めて決定した。 クラスターミッション は4つの宇宙船のミッションで三角すいの配置で空間的に異なる位置の観測を行った。 極域カスプのリバースリコネクションを見つけた。 太陽側のリコネクションは地球と太陽の磁場の結合で粒子とエネルギーを地球周辺に送り込む。 地球の磁気遠尾部で起こる磁気リコネクションで磁場のエネルギーが開放される。加速された粒子が磁気圏へ注入される。 それがオーロラサブストームを引き起こす。 リバースリコネクションは地球尾部で起こり、電離層で太陽側で対流を引き起こす予定されている (Magnetospheric Multiscale Mission (MMS)) ではより詳細な観測ができる。 それにより電子拡散領域の電流の振る舞いをさらによく理解できるようになる。 2008年2月26日、磁気圏サブストームの駆動機構を初めて決定するためにTHEMIS衛星により調べられた。 . 5体のうち2体の調査機は、月まで3分の1の距離にある。オーロラが強くなる96秒前の磁気リコネクションイベントの発生を観測した。 THEMISミッションの主任研究員でカリフォルニア大学のヴァシリス・アンゲロピウロス博士は、「我々のデータから明らかにそして初めて、磁気リコネクションが駆動機構であることを示している。」と主張している。 文章: LOFAR LOFARは、これまであまり観測されていない低エネルギーのシンクロトロン放射を観測することができる。この放射は弱い磁場の中を運動する(宇宙線の)電子によって発せられる。銀河の中や銀河の間の物質はほとんどすべて磁化されているにもかかわらず、宇宙の磁場の起源と進化についてはほとんどわかっていない。LOFARは弱い磁場を初めて検出することによって、この分野の研究を大きく進める可能性がある。またLOFARは低周波の電波の偏光面が回転するファラデー効果も観測することができると期待されており、これは弱い磁場を研究するもう一つのツールとなる。 太陽は強力な電波源である。太陽が放出する電波には、100万Kの太陽コロナから発せられる熱放射と、太陽フレアやコロナ質量放出(CME)など太陽表面の活動に起因するものとがある。LOFARで観測できるのは、このうち上層および中層のコロナから放出されるものである。またLOFARは、惑星間空間に向けて発せられるCMEを研究において、現時点で最も優れた性能を有している。CMEが地球を直撃するのかどうかをLOFARによって確かめることができ、宇宙天気の研究にも極めて有用である。 LOFARによる太陽の観測には、宇宙天気の根源ともいえる太陽活動の周期的モニタリング観測も含まれる。LOFARはデータ処理も迅速に行われるため、太陽表面の爆発のような短時間の現象であっても、これを他の観測装置で追観測するための情報を的確に発信することができる。太陽フレアは非熱的放射を生じるだけでなく、X線を発生して周囲のプラズマを熱する効果もある。このため、LOFARと他の観測装置、例えばRHESSIやひので、ソーラー・ダイナミクス・オブザーバトリー等を組み合わせることで、基本的な天体物理過程の研究を包括的に行うことができる。 文章: 衛星インターネットアクセス 信号が湿気による吸収や散乱を受けやすい上に、見通し線上に樹木や他の植物が存在すると信号は同じような影響を受ける。周波数が900MHz以下になると植物の透過が増えるが、ほとんどの衛星通信は2GHz以上で運用しており、木の枝葉のような些細な障害物にも感受性が高い。冬にアンテナを設置する時は春や夏になると植物が成長することを考慮に入れる必要がある。2つのアンテナの間の信号の幅は、光のビームのように完全に直線で単一のものではない。送信アンテナから伝搬する信号の幅は、2点の中間地点までは拡大し、再び収束して受信アンテナに届く。これは、オーギュスタン・ジャン・フレネルの名前に因んでフレネル帯(英語版)として知られ、隘地での衛星アンテナの利用を制限する。信号経路は、直接の見通し線だけではなく、フレネル帯も含めてクリアである必要がある。 文章: 1.5GHz帯 2012年(平成24年)3月より本放送が開始されたBS放送(BS21ch及びBS23ch)の試験電波発射時から、他社に先行して携帯電話通信用に1.5GHz帯を利用していたソフトバンクモバイルのULTRA SPEEDにおいて、接続できない・速度が低下するといった影響が一部で確認された。原因は、個人宅などに設置されたBSアンテナは受信した電波を中間周波数BS-IFに変換(BS-21: 1419.58~1446.58MHz、BS-23: 1457.94~1484.94MHz)するのだが、その際にテレビ用受信ブースターの不良・配線の施工不良等によって周波数変換した電波が外部に漏れ、ULTRA SPEEDの1.5GHz帯と干渉して電波障害を起こしたものであった。2008年(平成20年)には総務省からも干渉が起こる可能性があると発表されていたが、アンテナ設置者などへの周知が徹底されていなかった。 文章: 天宮1号 ただ、天宮1号の一部が落ちてきて人の体に危害が及ぶ可能性は低く、確率は1兆分の1とというレベルだった。欧州宇宙機関 (ESA) においても、破片が人物に当たる確率について「1年間に雷に打たれる可能性の1000万分の1」と強調していた。 文章: 情報通信研究機構 太陽の磁気嵐による被害の予防を目的として、磁気圏の状態を観測・予報する「宇宙天気予報」を行っている。また、電離圏世界資料センターとして、世界各地で行われている電離層観測や太陽活動観測などで得られたデータを収集し公開している。 無線機器型式検定規則および測定器等の較正に関する規則に基づき、無線機器の型式検定および測定器の較正を行っている。