今回は『オーロラの雑学』として
オーロラはなぜ発生する?
北極・南極でばかり見られるのはなぜ?
という2つの疑問に、わかりやすく・簡単 に答えていきます。
オーロラが発生するのはなぜ?
オーロラが発生するのはなぜ?
「オーロラが発生する理由」は、ずばり
【太陽から飛んでくるエネルギー(太陽風:たいようふう)】が【地球の酸素&窒素と反応】すると光るから
です。
( 太陽風 ⇒ 気体が電離し、電子と陽イオンに分かれ電気を帯びた粒子=プラズマのこと)
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太陽からはいつも
【太陽風】という高いエネルギーをもった【プラズマ】が地球に降り注いでいる
のですが、太陽風が
地球の酸素原子・窒素原子にぶつかる
と
エネルギーの一部が移動(励起:れいき)
します。
しかし
酸素・窒素原子にはもとの安定した状態(基底状態)にもどろうとする性質
があり
【基底】⇒【励起】⇒【基底】に変化するとき「青」や「緑」に発光する
のです(大まかなメカニズムは蛍光灯と同じ)。
では
オーロラが北極や南極で多く見られるなぜ
なのでしょうか?
「オーロラが北極や南極で多い理由」は、ずばり
1、プラズマが【地球という磁石】に引きよせられるから
2、大気が安定しており、夜は暗く発光が見えやすいから
の2つです。
まず
地球は【北極がS極、南極がN極】の磁石
になっています(方位磁石のNが北極を指すのは、北極がSだからです)。
地球が磁石になっている理由は別記事で ⇒ 『方位磁石が北を指すのはなぜ?(理由)』
プラズマは
電離した気体
なので、当然
磁力に引き寄せられやすい
ため
地球の磁場に乗ってS極・N極に流れやすく
なります。
逆にいえば
磁場に逆らって日本などにプラズマが届くことは珍しい
と表現でき、また
磁力線は北極点・南極点から少し外れて流れている
ため、オーロラは
極地のを中心とするドーナツ状にみられる(プラズマシート)
わけです。
以上が「オーロラが北極や南極で多い理由」の1つ目!
もう1つは
大気が安定&夜が暗い
ことです。
「オーロラが発生する理由」の方で
【太陽風】が【酸素原子・窒素原子にぶつかる】と発光する
とざっくりと説明しましたが、実際に
既存の原子を励起させるには膨大なエネルギーが必要
です。
励起条件は複数ありますが、オーロラの場合では
原子にプラズマがきちんと届くこと
が最も大切になります。
極地においては
高度(150km~)の大気密度が安定して低い
ために
【限られた原子】に【十分な太陽風】が降り注ぐ環境
ができやすいことでオーロラが見えやすくなっています。
加えて
都市部の明かりが届きにくく暗闇になりやすい
ことも「オーロラが北極や南極で多い理由(見えやすい理由)」の1つです。
ちなみに
北極や南極でしかオーロラが見られないわけではない
ことは覚えておいてください。
日本でも
肉眼では見えづらくてもオーロラは発生
していますし、また
地球の磁場が乱れているとき(磁場嵐)なら、どこからでもオーロラを観測可能
になります。
あくまで、極地では
1、太陽風が届きやすい
2、観測条件が整っている
ために発生頻度(観測頻度)が高いというだけです。
以上、『オーロラが発生するのはなぜ?/北極・南極で多いのはなぜ?』について簡単にまとめました。
お読みいただきありがとうございました<(_ _)>
『オーロラが発生するのはなぜ?/北極・南極で多いのはなぜ?』まとめ
オーロラが発生するのはなぜ? ⇒ 太陽風(プラズマ)が地球の酸素・窒素原子と反応し励起・基底状態に変化するとき発光するから
北極・南極で多いのはなぜ? ⇒ プラズマが地球の磁力に引きよせられるから/高度の大気密度が安定して低く、闇夜になりやすいから