GPSが米国全土で最大33フィート（約10メートル）にわたり誤作動

GPSが米国全土で最大33フィート（約10メートル）にわたり誤作動。科学者たちはこれを初めて見た。 物理学 2026年9月1日 ミシェル・スター著 2025年11月、地球はいくつかの巨大な太陽物質噴出に見舞われ、磁気圏に衝突しました。多くの人にとって、その結果は驚異でした。世界中の多くの人々が、太陽スーパー嵐が地球の空を、珍しい低緯度まで鮮やかなオーロラで照らすのを畏敬の念をもって見守りました。しかし、その剣は両刃でした。同じ嵐は、私たちが地上で頼りにしているテクノロジーにも大混乱をもたらしました。そして今、米国航空宇宙研究所の宇宙物理学者Endawoke Yizengaw氏が率いる科学者たちは、この混乱がこれまで認識されていたよりも奇妙で、より広範囲であったことを発見しました。 嵐の間に収集されたデータの新しい分析で、研究者たちは、大陸米国全土にわたる大気中の広範囲な、海岸から海岸までの擾乱を発見しました — これほど大規模な現象はこれまで見たことがありませんでした。それは大したことではないように思えるかもしれませんが、その影響は甚大であった可能性があります — 場所によってはGPSを10メートル（33フィート）以上ずらしました。研究者によると、これは精密農業や自動運転車を妨害するのに十分な大きさです。 2025年11月に噴火した6つのXクラスフレアの合成画像。そのうち3つは、太陽スーパー嵐を引き起こしたコロナ質量放出を伴っていました。（NASA/SDO/Scott Wiessinger） 「これらの結果は、宇宙天気イベント中のRFアプリケーションへの混乱を最終的に軽減するために、協調観測と物理学ベースのモデリングを通じて予測能力を向上させるために、さまざまな宇宙天気現象の正確な理解の重要性を強調しています」と彼らはGeophysical Research Lettersに掲載された論文で述べています。 太陽の噴出が人間のテクノロジーに与える影響はすでに広く知られています。強力なX線と紫外線のバーストを放出する太陽フレアは、地球の上層大気に衝突し、高周波無線通信を一時的に妨害する可能性があります。太陽嵐はより大きな問題です。コロナ質量放出は、高速の荷電電子と陽子の雲を太陽系全体に放出します。それが地球の磁気圏に衝突すると、電力網を妨害し、大気の形状を変え、大気粒子と相互作用してオーロラの輝きを生成する電流を発生させることができます。 Yizengaw氏と同僚が調査した効果は、同様の方法で生成されます。地磁気嵐の間、高エネルギー粒子がGPS信号が通過しなければならない領域である電離層に降り注ぐことがあります。この混合と渦巻きは、上層大気の密度変動を引き起こす可能性があります。ガラスの分布が不均一なアンティークの窓ガラスを想像してみてください。そのガラスを通過する光は、それが運ぶ画像を歪ませたり拡大したりすることができ、外の世界の歪んだ表現を見ることができます。同様に、波打つ電離層を通過する無線信号は歪み、回折され、地上受信機に届く頃にはその強度が急速に変動する可能性があります。この効果は振幅シンチレーションとして知られています。 電離層シンチレーションは珍しいことではありません。特に極地や赤道付近では。しかし、中緯度地域は、この特定の宇宙天気ハザードに関しては、一般的に比較的穏やかで安全と考えられています。2025年11月のスーパー嵐は、PSYCHでした。嵐が激化するにつれて、オーロラ楕円は赤道に向かって広がり、通常は高緯度地域に関連付けられている大気の混乱を一緒に引き連れてきました。 2025年11月12日の24時間におけるオーロラ楕円のNASAモザイク。（NASA） Yizengaw氏と同僚は、オーロラカメラや地上設置型全地球測位システム（GNSS）受信機のネットワークを含む、北米各地の複数の機器からの観測を使用して何が起こったかをまとめました。彼らは、電離層を東西に広がる強化された電子密度の巨大な帯を見ました。その端に沿って、電子密度は急激に変化し、より小さなスケールの不規則性の形成に最適な条件を作り出しました。そして、それらの不規則性はどこにでもありました。 強い振幅シンチレーションは、おおよそ東経80度から120度の範囲で、大陸米国のはるかに広い範囲に現れました。他の測定値は、この擾乱がさらに遠くまで広がり、西海岸から東海岸までほぼ届く強化された電子密度の帯を生成したことを示しました。 2025年11月のスーパー嵐は、北米全域の地球の電離層を妨害しました。（Yizengawら、Geophys. Res. Lett.、2026） タイミングも一致しました。研究者たちは、オーロラが明るくなるにつれて、電子密度と不規則性が激化したことを見ました。同時に、衛星信号がシンチレーションし始め、GPSの精度が悪化しました。 振幅シンチレーションは以前にも中緯度地域で検出されていましたが、主に個々の場所での限定的な観測に限られていました。研究者によると、これほど広範囲の経度にわたる強い振幅シンチレーションは初めてだといいます。一部の地域では、結果として生じた水平位置誤差は10メートルを超えました。わずか1〜2メートルの誤差でも、自動運転車や農業機械を含む精密測位に依存する技術にとって深刻な問題となります。実際、2024年5月の太陽嵐は、精密ナビゲーションの混乱により、米国の農業産業に5億ドルの損害を与えたと推定されています。2025年11月のスーパー嵐がそれほど大きな損害をもたらした可能性は低いですが、これは本当に運の良さを浮き彫りにしています。2024年の嵐は農業シーズン中に発生しましたが、2025年の嵐はそうではありませんでした。 しかし、両方のイベントを合わせると、太陽の11年周期の活動のピークにおける太陽の気まぐれに対して、特定の産業がいかに脆弱であるかを示しています。 関連：史上最も激しい太陽嵐が12350 BCEに地球を襲った しかし、科学者が極端な太陽活動が電離層にどのように影響するかをよりよく理解し、予測できれば、次の大きな嵐が到来したときに混乱を軽減する準備をより良くすることができるかもしれません。 「もし2025年11月のスーパー嵐の発生がアメリカ部門の農業シーズン中に起こっていたら、アメリカの農業および輸送産業に大きな損失をもたらした可能性があります」と彼らは論文で述べています。「したがって、嵐時の高緯度および中緯度地域での不規則性を理解し、それらが無線周波数アプリケーションに与える影響を特徴づけるには、エネルギー流束、拡張速度、およびオーロラアークに存在する降下スケールサイズなど、オーロラの特徴のダイナミクスを制御および記述する物理プロセスに関する知識が必要です。これらすべてが、シンチレーションを引き起こす可能性のある密度不規則性を生成することに貢献します。」 この分析はGeophysical Research Lettersに掲載されました。この記事はFiona MacDonaldによって事実確認され、Fiona MacDonaldによって編集されました。私たちはプロセスに誇りを持っていますが、私たちも人間です。間違いを見つけた場合は、お知らせください。