核爆弾実験を探知する盗聴システムはシロナガスクジラを見つけた | KGGのブログ

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https://www.bbc.com/future/article/20230921-scientists-built-a-listening-network-to-detect-nuclear-bomb-tests-they-found-blue-whales-instead

 

科学者たちは核爆弾実験を探知するためにこの盗聴ネットワークを構築した。 代わりにシロナガスクジラを見つけた

リチャード・フィッシャー

2023 年 9 月 22 日

 

1990 年代以来、世界規模の探知システムが無許可の核爆発を監視してきた。 しかし、リチャード・フィッシャーが発見したように、その創造は、これまで知られていなかったピグミーシロナガスクジラの群れを特定するなど、科学に予期せぬ利点をもたらした。

 

 

 何世代にもわたって、この生き物は人間と交わることなく海を泳ぎ続けてきた。 中には体長24メートル(80フィート)、体重90トンにまで成長したものもあった。 しかし、これらの巨大な動物がボートに遭遇した場合、その出会いは記録されなかった。 最近まで、インド洋にピグミーシロナガスクジラの群れが存在することさえ知らなかった。

 

 2021年の彼らの発見は、その発見方法からさらに衝撃的であった。 核兵器がなければ、私たちは彼らに遭遇することはなかっただろう。

 

 原子爆弾とクジラの群れにはどんな関係があるのだろうか? その答えは、世界で最も遠隔地に設置されたセンサーの世界ネットワークにある。 1990年代以来、オーストリアのウィーンにある制御室のオペレーターは不正な核実験を傍聴してきた。 しかし、年月が経つにつれて、彼らのネットワークは海、地面、大気中の他の多くの音や地鳴りも拾い、それが今では科学に驚くべき恩恵をもたらしていることが証明されている。

 

 そのシロナガスクジラがどのように発見されたかという物語は、人類が原子の恐るべき力を解き放つことができることを発見した1940年代まで遡ることができる。 米国のトリニティ実験と日本への爆撃の後、各国が自国の兵器庫を構築し、これまで以上に強力な兵器をテストするために競争する中、数十年にわたり不安定と恐怖が続きた。

 

 50 年を経て、多くの政府は透明性が必要であることを受け入れた。 核開発のエスカレーションを回避するには、世界は不正国家や攻撃者が無許可の実験を行っているかどうかを知る方法を必要としていた。 そうして初めて、彼らはお互いを信頼することができた。

 

 そのため、1990年代には、英国や多くの西ヨーロッパの核保有国を含む多くの国が包括的核実験禁止条約(CTBT)に署名し、批准した。 中国、インド、米国など、一部の国はそうしなかった。 これらの差し止めは条約の発効に失敗したことを意味したが、このプロセスは実験に対する世界的な規範を生み出した。 そして重要なことに、それは地球上のどこにいても核爆発を聞いたり、嗅いだり、感知したりできるネットワークの確立にもつながった。

 

 ウィーンのCTBT機構が運営する国際監視システムは、世界中にセンサーを設置して以来運用されており、核爆発の音、衝撃波、放射性物質を検出できる施設が世界中で300以上に成長している。 これには、120 を超える地震観測所、海洋の水力音響マイク 11 か所、超低周波の不可聴ノイズを拾う「超低周波」観測所 60 か所、および放射性粒子またはガスの検出器 80 か所が含まれる。

 

 多くの施設は静かで比較的人通りの少ない場所にある。 たとえば、米国は、世界で最も孤立した環礁の1 つである太平洋のウェーク島で基地を運営している。 他には南極でも見つかる。 しかし、サンアントニオの西650km(400マイル)にあるテキサス州ラジタス村の地震アレイや、カリフォルニア州サクラメントの放射性核種ステーションなど、文明に少し近いものもいくつかある。 (ここにすべての地図がある。)

 

 オーストリアのCTBTO国際監視システム部門[IMS]のディレクター、キシリ・ペレス・カンポスは、それらが広範囲に分布しているということは、もし地球上のどこかで核爆発が起きた場合、ウィーンの制御室のオペレーターはそれを知ることができることを意味している、と語る。 「それがどこで起こっても、私たちはそれをカバーするテクノロジーを持っている」と彼女は言う。 「地下核実験が行われた場合、私たちはそれを捉える地震技術を持っている。核実験が水中で行われた場合、私たちは水力音響ステーションを持っている。核実験が大気中で行われた場合、私たちは超低周波音を持っている。 放射性核種ステーションを使用すると、核成分が存在したかどうかを区別できるようになり、それが決定打となる。」

 

 実際、北朝鮮が2000年代と2010年代に核兵器実験を行ったとき、IMSのさまざまな地震センサーが爆発による波を感知し、大気中の放射性同位体の分析によってそれが確認された。 このネットワークは、2020年のベイルート港での大爆発や、2022年1月のフンガ・トンガ・フンガ・ハアパイ火山噴火のような、核以外の大規模爆発も検知した。

 

 しかし、最近、IMS 核ネットワークはビッグバン以上のものを発見した。 過去 10 年ほどにわたって、データへの科学的アクセスが開かれるようになり、研究者たちは、他の方法では気づかれない可能性のある出来事を感知するために IMS に注目するようになった。 それにはクジラの歌も含まれるが、それ以外にも多くのものが含まれる。

 

 6月、これらの科学者数百人がウィーンの会議に集まり、研究結果を共有した。 ドイツの研究者は、ネットワークの水力音響センサーが輸送によって引き起こされる騒音をどのように監視できるかを示し、日本の研究チームは、海底火山活動を研究するためにIMSをどのように使用したかについての調査結果を発表し、ブラジルの研究者は、北極とオーストラリアのオーロラによって生成される超低周波音について話した。

 

 また、南極で氷山の崩壊を監視するためにネットワークを展開した以前の研究に基づいて、雪崩による氷河の崩壊を遠くから検出する取り組みについて説明した人もいた。

 

 ニューメキシコ州アルバカーキにあるサンディア国立研究所の物理学者エリザベス・シルバーは、IMSの探知機が「地球をかすめる火の玉」(2020年9月22日に大気圏に衝突した際に衝撃波を発生させた10センチメートル(4インチ)を超える隕石)をどのように捉えたかを実証したこともあった。

 

 シロナガスクジラの熱帯亜種であるピグミーシロナガスクジラについては、オーストラリアの研究者がIMS の水音響ネットワークを使用して海の音をもう少し近くで聞こうと決めたときに発見された。

 

 2021年、シドニーのニューサウスウェールズ大学の生物音響学者エマニュエル・ルロワらは、インド洋中央部のさまざまなクジラ個体群の歌を分析した。 数年前、「チャゴスの歌」または「ディエゴ・ガルシア・ダウンスイープ」として知られる新しい歌が注目され、その歌が検出された場所、チャゴス諸島のディエゴ・ガルシア環礁にちなんで名付けられた。

 

 当時、インド洋にはツノシマクジラの個体群とともに、5 つのシロナガスクジラの群れが知られていた。 しかし、チャゴスの曲がどのグループに属していたのかは明らかではなかった。 科学者は、各ポッドが強く個別化された鳴き声を持っていること、つまり「音響集団」に分類できることを知っているが、この鳴き声は一致しなかった。

 

 リロイと同僚は、IMS ネットワークにより、スリランカから西オーストラリアに至る海洋のさまざまな場所で、ほぼ 20 年にわたってチャゴスの歌を研究できることに気づいた。 彼らの分析は、チャゴスの歌はまったく新しいピグミーシロナガスクジラの個体群に属しているに違いないと結論付けた。

 

 この新しい群れの発見は、とりわけピグミーシロナガスクジラが非常に希少であるため、重要な朗報であった。 20 世紀には、シロナガスクジラの捕獲数は 1920 年代の推定 23 万 9,000 頭から、1973 年の最低約 360 頭まで、ほぼ絶滅に近づいた。

 

 IMS の設計者は、検出ネットワークを構築したとき、世界がもう少し安全になることを願ってそうした。 「私にとって本当に驚くべきことは、これらの賢明な人々が核実験は人類にとって危険であると判断し、核実験をやめようという条約を書いただけでなく、核実験を監視する技術を思いついたということである。これが科学の進歩である」 そしてテクノロジーを人類のために有効に活用してください」とペレス・カンポスは言う。

 

 しかし、その先見の明があったとしても、ネットワークの創設者たちはおそらく今日の IMS の用途のすべてを予想していなかっただろう。 その 300 以上のステーションは、究極の惑星リスニング ネットワークに進化した。 現在、世界中の遠隔地で、センサーが人間と自然を監視し、他の方法では気づかれないかもしれない音や地響きを監視している。その中には、独特の歌を歌うクジラの家族も含まれている。 私たちはこのとらえどころのないポッドを見ることはできないかもしれませんが、それでも音は聞こえる。

 

 

* リチャード・フィッシャーは、BBC フューチャーの上級ジャーナリストである。

 

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仮訳終わり