10月28日の巨大フレアと衛星・通信障害について

10/29 19:00発表
10/30 13:00更新
10/30 14:00更新
10/30 18:30こだまについて加筆
10/30 21:30要旨を追加
10/31 00:00更新
10/31 01:00擾乱概略図追加

当時「通信総合研究所宇宙天気システムグループ」よりお届けした記事です

太陽フレアから地球上で擾乱が発生するまでの過程を示します。

10月28日18時51分(日本時間)にX17.2の非常に強いフレアが発生しました。
このフレアはSOHO衛星(ESA,NASA)のEIT195カメラによって撮影されています。

(c) SOHO (ESA & NASA)

発生箇所は、太陽面ほぼ中央やや南に位置する活動領域#486です。
X17.2という値は1975年以降において3番目の規模でした(過去の大きなX線フレア)。

X線のデータはGOES衛星(NOAA)によって観測されています。

(c) NOAA/SEC
図の中央部に非常に高いピークが見られます。

このフレアに伴い、TypeIVおよびTypeII型バースト、Full Halo CMEが発生しました。
CMEの様子が、SOHO(ESA,NASA)のLASCO C3カメラによって撮影されています。

(c) NOAA/SEC
10MeV以上のプロトンフラックスの値は29500PFUに達し、
これは1967年以降における5番目の規模です(過去の大きなプロトンイベント)。
放射線の高い状態は現在も続いています。

日本時間29日0時30分(世界時28日15時30分)頃、宇宙航空研究開発機構の
データ中継技術衛星(DRTS)「こだま」において、
姿勢制御用装置の地球センサの信号に異常が発生し、姿勢が不安定になるという障害が発生しています。
宇宙航空研究開発機構は、この異常が今回の太陽フレアに関係していると考えています。
（宇宙航空研究開発機構の報道発表）
異常の発生時刻より、GOES衛星が観測した放射線の急増が衛星に障害をもたらしたと考えられます。

(c) SOHO (ESA & NASA)
28日 11:42UT	12:42UT	13:43UT	14:52UT	15:50UT

SOHO衛星のLASCO C3カメラの映像をご覧ください。
写真全体に白いノイズが飛び交って見えますが、これは太陽から放出された放射線が
衛星のカメラに飛び込んだために発生したものです。
この連続写真からも、世界時28日13時(日本時間28日22時)頃から太陽放射線が急増している事が分かります。
こだま衛星の位置はSOHO衛星とは異なりますが、こだまに異常が発生した時刻、
世界時28日15時30分に地球周辺領域で太陽放射線が大変強かった事がよく分かります。

ACE衛星の観測によると、10月29日15時(日本時間)ごろ惑星間空間衝撃波が観測され、
太陽風磁場の急増が観測されました。
これに伴い、10月29日15時11分(日本時間)に地磁気嵐の開始が
柿岡地磁気観測所によって観測されました。

下図は通総研の磁力計データ、沖縄(青線)、ブラジル(赤線)です。
磁場の急増(沖縄で約50nT)に続いて、急減が発生し磁気嵐の開始を示しています。
沖縄で-200nTの減少を示していますが、磁気嵐は進行中で更に発達する可能性があります。

(c) CRL
これは10月28日のX17フレアおよびそれに伴うCMEによるものと考えられます。
X17フレアに伴うものであるとすると予想外に早い到来で、
その速い伝播速度から擾乱規模がかなり大きくなる可能性があります。
今後の推移状況によっては北海道などで低緯度オーロラが見られる可能性も考えられます。
今後3日程度の警戒が必要です。
今後の推移情報にご注意ください。

10/30 13:00更新

下図はACE衛星が観測した太陽風の磁場の変動です。
左端の世界時10月29日6時(日本時間10月29日15時)に、磁場の急激な変動が見られます。
この時刻にACE衛星に惑星間空間衝撃波が到達したと考えられます。
この衝撃波は、上の図に示したように29日15時11分(日本時間)に地球へ到達しています。

(c) NASA
衝撃波到達後、磁場強度(一番上の枠の赤線)は50nT程度とたいへん強まっています。
そして、磁気嵐の発達に最も効果的な成分である南向き成分(2番目の枠の黄線)は、
衝撃波到達直後、短時間ですが-50nT程度の南向き成分を示しました。
このため、衝撃波到達後、磁気嵐が急速に発達したと考えられます。

しかし、世界時29日9時(日本時間29日18時)以降、
太陽風磁場は主に正の値(北向き)へ変化しています。
この状態は世界時29日18時(日本時間30日3時)まで続き、磁気嵐は一旦発達が止まると予想されました。

世界時29日18時(日本時間30日3時)に、太陽風磁場は急に負の値(南向き)へ変化しました。
目視ですが、-25nT程度の非常に強い南向き成分を示しています。
太陽風磁場の南への変化は、磁気嵐の発達をもたらします。
この状態は世界時30日3時(日本時間30日12時)頃まで継続しました。

次の図は、通総研の沖縄磁力計の、その後のデータです。
ACE衛星のデータで解説した様に、磁気嵐開始後世界時29日9時(日本時間29日18時)まで、
磁場の急激な減少(磁気嵐の発達)が見られます。
磁場の減少値は沖縄で-200nTに達し、磁気嵐としては大きい部類に入ります。

そして、その後の太陽風磁場の北転のため、磁気嵐は安定状態に入り、
-200nTのレベルを上下していました。
しかし、世界時29日18時(日本時間30日3時)の太陽風磁場の南への変化により、
磁気嵐は再び発達を開始し、世界時30日0時(日本時間30日9時)に、
沖縄で-300nTに達する規模に成長しました。
この強さの磁気嵐は2001年11月6日以来です。

10/30 14:00更新

10月28日のX17.2フレアに引き続いて、
10月30日5時49分(日本時間)にX10の非常に強いフレアが発生しました。
このフレアはSOHO衛星(ESA,NASA)のEIT195カメラによって撮影されています。

10/31 00:00更新

10月30日5時49分(日本時間)のX10フレアによる太陽放射線の状況について、GOES衛星(NOAA)による観測データを示します。
世界時29日21時から太陽放射線の量が急増しています。
しかし、10MeV以上のプロトンフラックスの値は2000PFUクラスで、10月28日フレアに比較すると10分の1の量です。

(c) NOAA/SEC

沖縄の最新の地磁気データを下に示します。
日本時間10月28日23時〜30日23時(世界時28日14時〜30日14時)の間の2日間のデータを示しています。
表示期間が長くなりましたので、これまでに示した地磁気データと比較すると横に詰まった様に見えています。
真ん中左寄りの上に尖った箇所が衝撃波が地球に到達した時刻を示しています。
その後、磁気嵐の発達により、激しく変動しながら磁場は大きく減少しています。
日本時間30日9時(世界時30日0時)頃に最低レベルに達しています。
この頃に磁気嵐が最大に発達したと思われます。
磁場の減少は約-300nTに達しており、磁気嵐としては大きな部類です。

その後、磁場は急速に回復に向かっています。
磁気嵐としては終息に向かいつつあると考えられます。
ACE衛星による太陽風磁場の観測によると、太陽風磁場は強度が10nTのレベルにまで下がっています。
この状況から、10月28日のX17.2フレアによる太陽風の擾乱は終息に近いと考えられます。
しかし、31日以降に30日のフレアによる新たな惑星間空間衝撃波の到来が考えられますので、
引き続き注意が必要です。

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篠原学( shino@kagoshima-ct.ac.jp )宛てお知らせ下さい。