オーロラはどこに現れるのでしょうか？オーロラの原因は何ですか?

アイスランドは有名な観光国です。毎年多くの人がアイスランドを訪れます。そのほとんどはアイスランドのオーロラを楽しむために行きます。アイスランドのオーロラはとても美しいです。オーロラの原因をご存知ですか？今日は、Interesting Historyの編集者が詳しく説明します〜

それは 1950 年のある夜、北の夜空に淡い赤と淡い緑の光の弧が輝いたときのことでした。その夜オーロラを見た人は誰でも、その壮大な光景を今でも思い出すことができます。時には空中で踊るリボンのように見え、時には空中で燃える炎のように見え、時には空にぶら下がっている巨大な傘のように見えます。色彩豊かで、時には赤、時には青、時には緑、時には紫と常に色を変え、数時間にわたって夜空に軽やかに浮かびます。

この美しい光景は、中国の黒竜江省のモヘとフマ地域でも見られました。 1957年3月2日午後7時頃、突然、真っ赤な雲が立ち上がり、一瞬にして弧状の光の帯に変わり、45分間夜空に留まりました。同年、北緯40度以北の中国の広い地域でも同様の現象が発生した。実際、オーロラは非常に珍しい自然現象です。 1960年には、ロシアのレニングラードでも珍しいオーロラが出現しました。その夜、オーロラは異常に強く、白、赤、緑の光を放つ光の弧が空高く昇り、ますます眩しくなり、数千マイルにまで達しました。

オーロラが夜空に初めて現れるとき、人々はまず、中程度の明るさの均一な光の弧が直線またはわずかに湾曲した形で空を横切って伸びるのを目にします（長さは数百キロメートルまたは数千キロメートル、幅は十キロメートル以上または数十キロメートル）。光の弧の上端は一般に地表から約 950 キロメートル離れており、下端は地表から約 100 キロメートル離れています。毎秒数十キロメートルの速度で前後に旋回し、わずか数分間で高度が1,000倍に上昇することもあります。

1988年8月25日21時、中国黒竜江省滬河県、滬中区、新林区に再びオーロラが出現した。最初、地平線上に明るい点が現れました。その後、ほぼ螺旋状の軌道でW字型の曲線に沿って上昇します。明るい点は絶えず上昇し、移動し、その領域は絶えず拡大し、夕焼け雲のような美しい光の帯を残しました。

この時、明るい点の上に水色の丸いベースが現れ始め、その後、丸いベースは水色から乳白色に変化しました。明るい点から扇形の光線が発せられ、数回点滅してから消えた。この瞬間、西の低い空の光の帯が上方に広がり、逆さまのパイプのような薄い青色の雲を形成しました。このオレンジがかった黄色の帯と水色の雲は約 40 分間続き、その後徐々に消えていきました。

しかし、この壮大なオーロラは極めて破壊的でもある。オーロラは通信や交通に重大な影響を及ぼす可能性があります。電離層に干渉し、短波無線信号の伝播に影響を与える可能性があります。オーロラの活発な活動の影響で、米国アラスカ州のタクシー運転手は、本土東部のニュージャージー州の配車係から実際に指示を受けることができる。オーロラの絶え間ない変化により、電話線、石油パイプライン、電力線などの細い導体に誘導電流が発生し、石油パイプラインに深刻な腐食を引き起こす可能性もあります。

1972年、米国メイン州からテキサス州までの高圧送電線が故障し、カナダのコロンビアでは23万ボルトの変圧器が爆発した。これらすべての緊急事態の「首謀者」は、奇妙で壮大なオーロラだった。何千年もの間、人々はオーロラが形成される本当の理由を研究し、探求してきました。人々はこの不思議な現象をずっと昔から観察してきましたが、今までのところ、その突然の出現について科学的に完全に説明できる人は誰もいません。

古代、エスキモーはオーロラをたいまつと勘違いしていました。また、オーロラを神が灯すランプ、つまり幽霊が死者の魂を天国に導くために使うランプとして描写する人もいました。また、ローマでは、オーロラは夜明けの到来を歓迎するために夜空で踊る暁の女神オーロラであると言われていました。

ロシアの科学者ロモノソフはかつて、真空に近い球体内に人工放電を発生させる実験を行った。その結果、空気が極めて薄いガラス球内部で放電が起こり、閃光が連続的に観測されました。彼はオーロラは薄い上層大気中の大気放電によって発生したと結論付けた。その後、この実験は何度も繰り返され、検証されましたが、結果はまったく同じでした。

オーロラは放電現象であるという見解が確認されました。しかし、オーロラについては未だ多くの謎が残っています。たとえば、高高度の空気が輝く原因は何でしょうか? オーロラはなぜ万華鏡のようにさまざまな奇妙な形に変化し、常に変化し続け同じ形にならないのでしょうか? オーロラはなぜ主に極で発生するのでしょうか?

その後の科学的研究により、オーロラは太陽活動によって引き起こされたことが確認されました。太陽は絶えず光と熱を放出しています。太陽の表面と内部では、さまざまな化学元素の核反応が絶えず起こっており、多数の荷電粒子を含む強力な荷電粒子流が生成されています。これらの荷電粒子は宇宙に打ち上げられ、地球から 80 ～ 120 キロメートル上空の希薄ガスの分子と衝突します。速度が速すぎるため、光を発します。太陽活動のピークの周期は約11年に1回です。

ピーク時には、太陽黒点は螺旋状に現れ、サイズも大きくなります。この時期のオーロラは異常な太陽条件により、いつもより壮大になります。このことから、太陽活動がオーロラ活動の頻度を制御していることがわかります。太陽の中心子午線上に「大きな黒点」が現れると、20～40時間後に地球上にオーロラが現れるということを発見した人もいます。したがって、オーロラを作り出すのは太陽から放出される電気です。

なぜオーロラ現象は北極と南極にのみ現れるのでしょうか？それは、地球が北極と南極を地磁気極とする大きな磁石のようなもので、太陽からの粒子の流れがコンパスとなり、極に向かう動きが螺旋状になっているからです。実際、磁極はすべての荷電粒子の流れを制御することはできません。太陽が非常に強い荷電粒子の流れを放出する年には、極域以外のいくつかの場所でもオーロラが観測されます。さまざまなガスは、酸素、窒素、塩素、ネオンなどに分類できます。空気の組成は非常に複雑で、これらの成分は荷電粒子の流れの作用によりさまざまな色の光を生成するため、オーロラはとても美しく、色鮮やかです。

地球の磁気圏の観点からオーロラを研究する人もいます。地球の磁気圏は地球を「保護ネット」のようにしっかりと包み込み、大きな太陽風の放射線粒子から地球を守っています。しかし、この「保護ネット」は、北極と南極の上空では他の場所ほど密ではありません。ここには大きな「隙間」がたくさんあるため、太陽風の放射粒子の一部は、その機会を利用して地球の磁気圏に侵入します。

これは衛星から見ると特に明らかです。太陽フレアが噴出し始めると、一部の電子が磁力線に沿って両極から地球の大気圏へと加速されます。これにより、両極の上空に一定のリング状のハロー、つまりオーロラオーバルが形成されます。オーロラにはすべて、静止していない円形のリングがあり、その大きさ、明るさ、暗さは、荷電粒子の流入によって変化します。北極と南極の上空には「隙間」があるため、オーロラは極地でのみ現れます。

疑問はまだ残っています。太陽風の星間空間への移動は継続的です。太陽風は地球の極地の「チャネル」に入りますが、南極と北極のオーロラが常に見えるわけではないのはなぜでしょうか。太陽風が通過する「ギャップ」に「チェックポイント」があるのでしょうか。この点に関しては、非常に合理的な仮説があります。太陽風の荷電粒子がこれらの「ギャップ」に入った後、一度に爆発するわけではありません。地球の磁力線には、これらの荷電粒子を隠す力があります。太陽の黒点活動が活発になるなど、特定の要因の影響下でのみ、地球の磁力線は荷電粒子を放出し、オーロラを作り出します。

しかし、これらの仮説のどれも、地表近くで発生するオーロラを説明することはできません。これらの地上オーロラは地面近くでの静電気の放電によって発生するため、地上 4 ～ 10 フィートの高さに現れるという説もあります。

そして、多くの彗星の明るい尾はオーロラと多くの類似点があるため、人々がこの 2 つの現象を結び付けるのは自然なことです。また、他にもたくさんの意見がありますが、ここでは一つ一つ挙げていません。オーロラの謎はまだ完全には解明されていないが、人類はオーロラの多くの側面について予備的な理解を得ている。科学者たちは現在も太陽風の徹底的な研究と監視を行っています。彼らは観測を通じて太陽風のさまざまなパラメータがどのように変化するかを明らかにしたいと考えています。