地学大気・海洋理科

5分でわかる「オーロラ発生の原理」!オーロラはどうやって発生するの?科学館職員がわかりやすく解説!

よぉ、桜木建二だ。今回は極寒の地で楽しむ美しい現象、オーロラについて学ぶぞ。

オーロラと言えば寒い地域で見ることのできる、カーテンのような美しい現象というイメージを持つ人が多いだろう。幻想的なオーロラの語源はローマ神話の夜明けの女神アウロラだ。オーロラは発光現象(光の発生を伴う自然現象)の一種であり、その発生には電気を帯びた粒子、プラズマ粒子が関係している。

今回はそのオーロラの発生する原理、見える場所などを紹介する。解説は科学館職員のたかはしふみかだ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

たかはし ふみか

ライター/たかはし ふみか

工学部化学系出身の科学館職員。学生時代、星の観察をするためによく近隣県の天文台に行っていた。

そもそもオーロラって何?

image by PIXTA / 69053408

オーロラには空に七色のおびのような光が発生する、綺麗な現象、というイメージはありますが実際にどんな現象かわからない人も多いのではないでしょうか?オーロラとは「太陽から放出されたプラズマが極地の大気圏に突入した時に起きる大気の発光現象」のことです。太陽風のプラズマが地球の磁場によって北極や南極に引き寄せられ、そこで酸素や窒素の分子と反応して発光します。

ちなみにオーロラには他にも呼び方があるのをご存じでしょうか。オーロラは極光とも呼ばれ、北極付近で見られるものを北極光、南極付近で見られるものを南極光と呼んでいます。

no-img2″>
 <figcaption class=桜木建二

アウロラは小惑星の名前にもなっている。ちなみにオーロラという名前の色もある。日本語では曙色と言い、サーモンピンクのような色だ。オーロラソースというマヨネーズとトマトケチャップを同じ割合で混ぜたソースがある。これはその色が由来だ。揚げ物に添えるとおいしいよな。

image by Study-Z編集部

オーロラが発生するのは、地上から高さ80~500㎞程度のところです。ちなみに雲は低い位置に出来るものだと500mくらい、高いものでも15㎞くらいの位置に出来ます。そのため、雲があるとオーロラを見ることができません。

オーロラが現れるのは、電離層というところです。地球の大気はその高度ごとに領域が決められています。その最も低いのが対流圏です。その上に成層圏、中間圏、熱圏があります。電離層とは中間圏と熱圏にまたがるように存在している層です。なお、図に書かれた各層の距離は定義によって異なる場合があるので、あくまで目安として使用します。電離層よりも高い高度では大気が薄くなってしまいます。そうするとプラズマ粒子は大気中の原子と衝突できず、オーロラは発生できません

no-img2″>
 <figcaption class=桜木建二

大気圏には明確な線があるわけではないので、きっちりと距離が決まっているわけではない。国際航空連盟 (FAI)によると宇宙とは地上から100㎞以上高いところとされている。このラインをカーマン・ラインと呼び、この線を越えると宇宙に行ったとされる。

オーロラを理解するために確認、プラズマ

ところでプラズマとは何でしょうか。まず物質の状態として固体、液体、気体があるのはみなさんご存じでしょう。水で例えると氷、水、水蒸気ですね。これを「物体の三態」といいます。そしてプラズマとは、原子を構成する原子核(プラス)と電子(マイナス)がばらばらとなり自由に動き回れる状態のことです。物体の第4の状態ともいわれています。プラズマテレビ、という言葉はよく聞きますね。物体の状態については次の記事を参考にしてくださいね。

次のページを読む
1 2
Share:
たかはし ふみか