低緯度オーロラの晴れ間を狙う
2023年12月1日夜に北海道地方で低緯度オーロラが見られました。
私の住む道央エリアは雲に阻まれ見ることができませんでしたが、イラストレータで映像作家、天体写真家のKAGAYAさんが道東網走で素晴らしい写真を撮られていました。
昨日北海道で撮影に成功したオーロラの写真をつなげて動画にしました。
— KAGAYA (@KAGAYA_11949) December 2, 2023
8分あまりの動きが約80倍速で再生されます。
日本からオーロラを見られるチャンスは貴重なので非常にワクワクしながら夢中でシャッターを切りました。 pic.twitter.com/wB4SC4UQE6
北海道で【肉眼で】オーロラが見られた地域はオーロラの研究をしている片岡龍峰さんがnoteにまとめています。
これを見ると、日本海側での目撃情報がないのは雲に阻まれたからになるので、晴れていれば北海道全域で見られた可能性があります。
では、どこまで晴れていれば見えるのでしょうか？
KAGAYAさんの撮られた低緯度オーロラの写真を見ると、非常に多くの星が写っています。
これを星図に照らし合わせると、、、
となります。
12月1日21時ごろのミザール・アルコルの高度が10度ぐらいなので（北海道では北斗七星は地平線下に沈みません）、オーロラの上端も同じぐらいになります。
つまり、地平線から高度10度ぐらいの高さに晴れ間があれば、たとえ空の9割が雲に覆われていても諦める必要はないのです。
以前に「あの雲までの距離は。。。」と題して何km先まで晴れていれば星が見えるかという記事を書きました。
このとき、低緯度オーロラを絡めた計算は宿題にしていましたが、それを解いていきたいと思います。
低緯度オーロラは大規模に発生したオーロラが空の高いところにまで広がって発生し、それを遥か遠くの地（この場合は北海道）からその上端を見ている現象になります。
上記は2023年12月1日21時ごろのオーロラ発生予報です。
オホーツク海の北（画像で言うと北海道の右下）に赤く広がるエリアが広がっていますが、これがオーロラが発生していると予想されるエリアになります。
非常に大規模に発生していますが、北海道からは2,000km近く離れており、直接見ることはできません（仮に高さ100mの崖の上から見たとしても水平線までの距離は35.7kmしかありません）
ですが、オーロラは地上から100～500kmの高さで光っています。
（https://www.jaxa.jp/article/interview/2013/vol79/index_j.html より）
遠くから高い山を見ているイメージになり、裾野は見えていませんが山頂は見えているのと同じになります。
つまり、2,000km離れたところから高さ500kmのオーロラの上端（山の山頂）を見ているのと同じになります。
このとき、視線はほぼ水平
KAGAYAさんの写真を見ると高度は10度そこそこなので、そこが晴れていれば見えるのです！
では具体的に何km先が晴れていれば、高度10度付近に雲がないのでしょうか？
「あの雲までの距離は。。。」の時と同じように計算して見ましょう
。
晴れ間が欲しい雲のない場所までの距離を$${x}$$、雲の高さを$${h}$$、視線角度を$${θ}$$とします。
三角関数を使うと傾斜角と高さから底辺（距離$${x}$$）は
$${x = \frac{h}{tanθ}}$$
と表せます。
視線角度$${θ}$$はKAGAYAさんの写真から10度とします。雲の高さ$${h}$$を10kmとすると、距離$${x}$$は約56.7kmとなります。
観測地を札幌市とすると、北方向で砂川・滝川〜浜益ラインぐらいから北に雲がなければ、地平線から高度10度ぐらいに晴れ間があると言う計算になるかと思います。
（計算結果が間違っている場合はご指摘願います）
オーロラの発生予報は、宇宙天気予報やNOAAのサイトをチェックして確認することができます。
今回のオーロラも11月29日に発生したフレアの影響と見られています。
フレアが発生し、太陽から放出されたプラズマが約2日半かけて地球に到達し、磁気嵐を起こすことでオーロラが発生します。
フレア発生からオーロラのチャンスまで時間がありますので、移動計画を立てて狙って見てはいかがでしょうか。
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