オーロラ学基礎

　クワっす〜!　リユルン(@riyulun)と申します

　「裂空の訪問者 デオキシス」でも おなじみのオーロラ、人によっては とても美しく見えるでしょうね

　今回は そんなオーロラについてインターネットを漁ってきた 調べてきたので、ここに書き留めたいと思います

　注：筆者は別に専門家というわけではなく、この記事は ただ調べたものを書き留めているにすぎません

目次

　・オーロラを見られる場所

　・オーロラができるメカニズム
　　1.太陽風と地球の磁場
　　2.太陽風と電子くん

　・オーロラの色違い

　・磁気嵐による影響

オーロラを見られる場所

　オーロラは極地(北極圏など)、具体的に言うと北緯60度から70度辺り(南半球は ほとんどが海上のため鑑賞に適切ではない)
　で はっきり見えるらしく、また この地域はオーロラベルトなんて呼ばれることも

　また、オーロラは地上100kmから500km
上空辺りに現れるそうですが、そのメカニズムは次の項で

オーロラができるメカニズム

　1.太陽風と地球の磁場

　まず、太陽の表面で起きる爆発でできた
プラズマ状の電子とイオンのガス、これを
太陽風と呼びます。

　この太陽風、地球に向かって吹いているのですが、地球の周りの磁場がバリアとなって くねっていくのです

　そんな地球のバリアとなる磁場ですが、
極地の辺では弱くなるんですよね

　∞の文字状と例えれば分かりやすいかと思います

　そんなわけで 磁気バリアが弱くなった
北極、南極辺りでは太陽風が入り込むことができるのです

　2.太陽風と電子くん

　そうやって入り込んだ太陽風のプラズマが窒素の分子や酸素の分子と衝突することで
発光現象が起き、これがオーロラとなるわけです

　もっと詳しく言うと、
　窒素や酸素の原子は中心の原子核に電子が回っている状態なのですが、太陽風のプラズマの衝突により その電子が本来より外側を回るようになってしまいます

　そんな中、電子くんは偉いので元の軌道に戻ろうとするんですよね

　この 軌道が戻るときに2つの軌道(本来の
軌道と本来の外回りな軌道)のエネルギーが光となって放出されるのです

オーロラの色違い

　オーロラには様々な色があります。

　この色の違いは、先ほど説明した電子が
外回りになる状態が どれだけ外回りになったか→2つの軌道の差の長さによって生まれるエネルギーが どれだけ大きいか によって決まります
　(例えば太陽風が速く衝突するとエネルギーも多く生まれたり)

　このエネルギーが大きければバイオレット風味に、小さければスカーレット風味(中間なら緑色)に発光するというわけです

　さらに オーロラは高度によっても色が異なり、高度が高い部分は赤、中間は緑、低い部分はピンク風味になりやすいらしいのです

　そして その大気中の高度ですが

　高度が高い部分は酸素が多く、

　中間は酸素と窒素が混ざりあった配分、

　高度が低い部分は酸素がない…わけではないのですが 大気中の密度の高さにより酸素では発光できず 事実上窒素が発光することになります

　ここで 重要なのが、それぞれの光り方
(スペクトル)であり、

　酸素(O)は緑や明るい赤、
　窒素分子イオン(N2+)は青、時に濃い紫、
　窒素分子(N2)はピンク(画像の右端)となっています

　これらの光り方の違いにより、高度によっても色の違いに関与することになっているのですね

磁気嵐による影響

　実は時と場合により、北海道でもオーロラを見ることができます

　しかし それは同時に太陽風が とても強い
状態であることを意味するんですよね

　この時に(地球の電離圏などに電気が流れてしまって)起きる磁気の乱れのことを磁気嵐と言います

　そんな磁気嵐が起きると、人工衛星が故障したり、通信障害が起こったりの災いが起きちゃいます…

　現代人には天敵ですね

　だからもし「日本でオーロラ見たいなぁ」なんて願うのなら、それは「通信障害起こってもいい」と願うのと同等ということなんですよ

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　さて、今回のオーロラ記事は以上となります。

　拙いところもあったかもしれませんが、
最後までご覧いただき ありがとうございました

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