科学の雑学Q&A 物理学・天文学・気象学

オーロラが発生するのはなぜ?|疑問を2分で!

投稿日:2019年3月31日 更新日:

 

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。

Auroras-Why

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)

スポンサーリンク

ad



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

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

ad



ad



-科学の雑学Q&A, 物理学・天文学・気象学
-雑学, 天文学・気象学

Copyright© 科学情報誌(HOME) , 2024 AllRights Reserved.