【創造栽培プログラム】100年後、人類は星一つも見えなくなるかも？光害は天体観測だけに害を及ぼすのではない

著者: ファン・ジョウ

都心では星がほとんど見えないのに、郊外や山間部ではたくさんの星や美しい天の川が見えるというのはなぜでしょうか。

明るく照らされた都会の夜景が星空を暗くしています。ここで、信号対雑音比と呼ばれる概念を導入する必要があります。これは信号と雑音の比率です。星そのものの明るさは、街中でも郊外でも変わらないことがわかっています。見えるかどうかは主に光害などの騒音の影響を受けます。都市の夜の天窓は郊外の天窓よりもはるかに明るいです。そのため、同じ星の信号対雑音比は大幅に低下します。信号対雑音比が人間の目や望遠鏡の検出限界よりも低い場合、星は見えません。天の川や暗い星が街中で見えないのはそのためです。そのため、天体観測は光害によって大きな影響を受けることになります。

望遠鏡は通常、気象条件が良く、大気のクリッピングが少なく、空の背景が暗い場所に設置されます。人工の光は夜空を明るくすることができます。暗い物体を観測する場合、所定の信号対雑音比を達成するために必要な露出時間は、通常、空の背景の強度に比例します。光害によって夜空の総天空光が増加すると、必要となる追加の露出時間によって観測効率が大幅に低下します。その結果、（高価な）望遠鏡の時間を使って完了できる科学研究はごくわずかとなり、十分な露出時間内では最も暗い天体をまったく観測することができません。これが光害が天文観測に与える影響です。

過去 1 世紀にわたり、世界中で夜間人工光源 (ALAN) が導入され、急速に発展したことで、人類は多くの恩恵を受け、夜間の人間活動の安全性が向上し、都市部と農村部の発展レベルがある程度反映されました。しかし同時に、夜間に人工光源が多すぎると、実際の照明の必要量を超えて、夜空に過度の光害が生じます。また、自然環境や人工環境における多くの生物の健康に新たな課題と脅威をもたらします。研究により、夜間の人工照明は制御すべき汚染物質であることがわかっています。なぜなら、人間も動植物もすべて昼と夜のサイクルに深く影響されているからです。

実際、光害とは夜間の人工光源による副作用の総称です。より正確な説明は、照明器具によって周囲を超えて光が放射される照明設備の設計です。中断、不快感、注意散漫、または情報の遮断を引き起こす可能性があります。

光害とは、広義には、人工光源が人々の生理的・心理的欲求を侵害したり、人々の生理的・精神的健康に悪影響を及ぼす現象を指します。グレア汚染、放射線汚染、光の氾濫、視覚の単調さ、視覚の遮蔽、ちらつきなどが含まれます。散乱は空を明るくする上で重要なプロセスです。この効果は、光源が上向きに照らされている場合にはより顕著になりますが、光が真下向きに照らされている場合でも、地面からの反射によって空の明るさが増します。垂直に放出された光子は宇宙に逃げる可能性があるため、水平に放出された光子は、強度が低くても、垂直に放出された光子よりも雲への影響が大きくなります。

光害は住民の健康に直接影響を与えるだけでなく、昆虫や鳥、さらには一部の海洋生物の採餌、求愛、交尾を破壊したり妨害したりすると考える学者が増えている。それは人間の生命と健康にさらに深刻な影響を及ぼします。例えば、メラトニン分泌への影響は睡眠障害のほか、肥満、うつ病、糖尿病、乳がんなどにもつながります。生物多様性や生態系の保護の観点からも、光害の研究と制御は急務となっています。

人間の活動が最も遠隔地にまで拡大し、世界の人口と経済発展レベルが増加し、屋外照明の提供コストが低下したことにより、人工日光の世界平均量は飛躍的に増加しました。空の余分な光は、宇宙と生命の起源に関する重要な科学的情報を提供するより暗い物体を覆い隠します。暗い夜空へのアクセスを保護するために、主要な天文研究用望遠鏡が設置されている地域での干渉光の増加を制御する必要があります。

暗い空の保護は、特に小中学生の間で推進され、普及されるべきである。講義や講座を通じて学生にダークスカイ保護の重要性を理解させ、いくつかの活動を通じて定量的な測定と監視を行うこともできます。等級の定義に基づいて、晴れた夜に限界等級を決定する、つまり空の特定の領域にある星の数を視覚的に観察することで、ある地域の夜間の光害のレベルを測定することができます。国際流星機構（IMO）は、より便利な視覚的測定方法を提供しており、これにより、この作業が小学生の間で広く実施されるようになりました。

国際ダークスカイ協会 (IDA) は、米国アリゾナ州ツーソンに本部を置く国際的な非営利団体です。 IDA は 1988 年に設立されました。IDA の使命は、屋外照明を通じて夜間の環境と暗い空を保護することです。主なアプローチは、照明装置による光害を減らす方法の検討など、教育を通じて暗い空の価値を高め、暗い空を保護し、修復することを促進することです。 2008 年、IDA には 70 か国に約 5,000 人の会員がいました。 IDA が認定する国際ダークスカイ保護区には、国際ダークスカイ公園、国際ダークスカイコミュニティ、国際ダークスカイ保護区、国際ダークスカイ聖域、国際ダークスカイ保護区などがあります。

2001 年、IDA は、世界中のコミュニティ、公園、保護地域が責任ある照明政策と一般教育を通じて暗い空のある場所を保護および保全するよう奨励する国際暗い空のある場所プログラムを開始しました。このプログラムでは、暗い空を保護するという目標を追求する優れた取り組みを評価するために、保護地域と構築環境という 2 種類の環境を考慮します。公園や保護区域には、暗い空を保護するための信頼性の高い照明制御と積極的な公共啓発・教育プログラムがあり、また、高品質の屋外照明ポリシーを策定し、公共照明がそれらのポリシーに準拠していることを保証し、住宅照明と個人照明の両方についてコミュニティ照明が準拠していることを維持しています。国際ダークスカイサイトは、国際ダークスカイパーク、国際ダークスカイ保護区、国際ダークスカイコミュニティ、国際ダークスカイ保護区、都市ダークスカイサイトなど、いくつかのカテゴリに分かれています。

そのため、社会の各界が団結して美しい星空を守り、地方政府部門と意思疎通と交渉を行い、法律を制定したり、現在の照明設備を改造して闇夜経済や闇夜観光を発展させ、闇夜保護区を確立することが求められています。

この記事は科学普及中国創造育成プログラムによって制作されました。転載の際は出典を明記してください