ほとんどすべての人がオーロラについて聞いたことがあるか、写真を見たことがあるでしょう。幸運にも彼らを直接見ることができた人もいます。しかし、多くの人は気づいていない それらがどのように形成されるか そしてなぜなら。
オーロラが始まります 地平線に蛍光灯があります。 それからそれは減少し、時々非常に明るい円で閉じる照らされた弧が発生します。 しかし、それはどのように形成され、その活動はどのように関連していますか？
オーロラの形成
オーロラの形成は、 太陽活動地球の大気の組成と特徴。この現象をよりよく理解するために、次のことを読むと興味深いでしょう。 宇宙ハリケーン そしてこれらが オーロラの発生.
ノーザンライトは、地球の極の上の円形の領域で観察できます。 しかし、彼らはどこから来たのでしょうか？ 彼らは太陽から来ています。 太陽嵐で形成された太陽からの亜原子粒子の衝撃があります。 これらの粒子は紫から赤の範囲です。 太陽風は粒子を変化させ、それらが地球の磁場に出会うと、それらは逸脱し、その一部だけが極に見られます。
太陽放射を構成する電子は、磁気圏にあるガス分子に到達するとスペクトル放射を生成します。 地球を保護する地球の大気の一部 太陽風から、そして発光をもたらす原子レベルでの励起を引き起こします。 その発光は空全体に広がり、自然の光景を生み出します。
ノーザンライツに関する研究
太陽風が発生したときのオーロラを調査する研究があります。これは、太陽嵐が およそ11年の期間ただし、オーロラがいつ発生するかを予測することはできません。オーロラを見たい人にとっては、これは残念なことだ。極地への旅行は安くはありませんし、オーロラが見られないのは非常に残念です。さらに、知っておくと役立つかもしれない スペインのオーロラ 遠くまで旅行できない人のために。
オーロラがどのように形成されるかを理解するには、その形成に関与する 2 つの重要な要素、つまり太陽風と磁気圏を理解することが不可欠です。太陽風は、太陽のコロナから放出される、主に電子と陽子からなる電荷を帯びた粒子の流れです。これらの粒子は 驚異的なスピードは、最高速度 1000 km/s に達し、太陽風によって惑星間空間に運ばれます。
一方、磁気圏は、太陽風のほとんどの粒子から地球を守るシールドとして機能します。しかし、極地では地球の磁場が弱いため、一部の粒子が大気圏に侵入する可能性があります。この相互作用は、太陽風が最も強くなり、磁気圏の乱れを引き起こす可能性がある磁気嵐の際に最も激しくなります。
粒子と地球の大気の相互作用
太陽風からの荷電粒子が地球の大気圏に侵入すると、そこに含まれる原子や分子、主に酸素と窒素と相互作用します。この相互作用のプロセスによってオーロラが発生し、空に見える色や形が生み出されます。 太陽の粒子がエネルギーを伝達する 大気中の原子や分子に作用し、それらを励起してより高いエネルギー状態に導きます。
原子や分子がこの励起状態に達すると、基底状態に戻り、追加のエネルギーを光の形で放出する傾向があります。この発光プロセスによって、オーロラの特徴的な色が生まれます。放出される光の波長は、関与する原子または分子の種類と相互作用中に到達するエネルギーレベルに依存します。これについては、 地球の大気の層.
酸素はオーロラの2つの原色を生み出します。緑/黄色はエネルギー波長で発生する 557,7 nmの一方、より赤みがかった紫色は、これらの現象におけるより頻度の低い長さによって生成される。 630,0 nmの。特に、励起された酸素原子が赤色光子を放出するには約 240 分かかり、その間に XNUMX つの原子が別の原子と衝突すると、プロセスが中断または終了する可能性があります。したがって、赤いオーロラが見られる場合、それは互いに干渉し合う酸素原子が少ない、高度約 XNUMX キロメートルの電離層の高層で見つかる可能性が最も高いと考えられます。
色とガス：酸素と窒素
オーロラの色は、太陽の粒子と地球の大気中のさまざまなガスとの相互作用の結果です。オーロラが出現する時に空に見えるさまざまな色合いは、主に酸素と窒素によって生じます。酸素は、太陽の粒子によって励起されると、相互作用が起こる高度に応じて緑色または赤色の光を発することがあります。高度約100キロメートルの低高度では酸素は緑色の光を発し、高度約200キロメートルの高高度では酸素は赤色の光を発します。この現象をより深く理解するには、以下を読むことをお勧めします。 晴れた夜の寒さオーロラが最もよく見える時期です。
一方、窒素はオーロラの青と紫の色合いに貢献しています。太陽の粒子が窒素分子を励起すると、 青または紫の光酸素によって生成される色とのコントラストを生み出します。 これらの色の組み合わせ 極地の夜空を照らす印象的な多色のオーロラを生み出します。
オーロラの色
オーロラは一般的に明るい緑色を連想させますが、実際にはさまざまな色で発生します。高度約 100 キロメートルの酸素原子が励起されるため、緑色が最も一般的です。しかし、 高度やガスの種類によって、異なる色が現れることがある。:
- 緑色：高度 100 km での酸素の励起によって生成されます。
- 赤色: 高度約 200 km の酸素によって生成されます。
- 青色: 太陽粒子と窒素の相互作用によって生じます。
- 紫色: これも窒素励起によるもので、緑と赤の光にコントラストを加えます。
他の惑星のオーロラ
オーロラは地球に限った現象ではありません。ハッブル宇宙望遠鏡と宇宙探査機による観測のおかげで、木星、土星、天王星、海王星など太陽系の他の惑星でもオーロラを検出できるようになりました。しかし、 形成の基本メカニズム オーロラの出現はこれらの惑星すべてで類似していますが、その起源と特徴には顕著な違いがあります。これらの違いをよりよく理解するために、 壮大な気象現象.
土星のオーロラは、太陽風と惑星の磁場の相互作用によって発生するため、その起源は地球のものと似ています。しかし、木星では、衛星イオによって生成されるプラズマの影響によりプロセスが異なり、それが強力で複雑なオーロラの形成に寄与しています。これらの違いにより、他の惑星のオーロラの研究は魅力的な研究分野となり、太陽系で起こっている物理的プロセスをより深く理解できるようになります。
天王星と海王星のオーロラも、磁気軸の傾きと大気の組成により、独特の特徴を持っています。これらの惑星の磁場の構造とダイナミクスの相違はオーロラの形状と動作に影響を及ぼし、さまざまな惑星環境でこれらの現象がどのように変化するかを探る機会を提供します。
さらに、エウロパやガニメデなど木星の衛星のいくつかでオーロラが検出されており、 複雑な磁気プロセスの存在 これらの天体について。実際、2004 年に行われた観測では、火星探査機マーズ エクスプレスによってオーロラが観測されました。火星には地球のような磁場はありませんが、地殻に関連した局所的な磁場があり、これが火星のオーロラの原因となっています。
この現象は最近、太陽でも観測されました。これらのオーロラは、表面の黒点を通過する電子の加速によって生成されます。他の星でもオーロラの証拠があります。これは、 オーロラの重要性 それらは地球以外の天体の磁場や大気に関する重要な情報を提供してくれるので、私たちの惑星の外でも重要な役割を果たしています。
オーロラの観察
オーロラを目撃することは忘れられない体験ですが、計画と忍耐が必要です。発見の可能性を高めるには、 都合の良い時間と場所。 8 月中旬から 4 月の間、極地では夜が長くなり暗くなるため、この現象を見られる可能性が高くなります。このトピックに興味のある人は、以下を確認すると役に立つ。 オーロラの街、キルナについての情報.
オーロラを観察するのに最適な地域は、ノルウェー、アイスランド、フィンランド、スウェーデン、カナダ、アラスカなどであり、これらの地域では空が澄んでおり、気象条件もオーロラの現象に適しています。 都市から離れた場所を探すことをお勧めします 光害を避け、より良い視界を楽しみます。さらに詳しく知りたい場合は、 カナダの壮大なオーロラ嵐.
さらに、寒さに備えて低温に適した衣服を着用することが重要です。オーロラはすぐに現れて消えてしまうことがあるため、忍耐が重要な役割を果たします。地磁気活動の予報を常に把握し、適切なカメラを用意しておくと、この現象の素晴らしさを余すところなく捉えることができます。
しかし、気候変動はオーロラの視認性にも影響を及ぼし始めています。気温の上昇と極地の氷の融解は大気の密度と組成に影響を与え、地球表面から見えるオーロラの見え方が変化する可能性があります。さらに、都市部での光害の増加により、この自然現象を観察することが難しくなり、十分に楽しむためには遠隔地まで旅行する必要が生じています。
オーロラは、私たちの宇宙の壮大さと複雑さを思い出させてくれます。これらの現象に対する理解が深まるにつれ、その魅惑的な美しさとその背後にある物理的プロセスを探求する機会が広がります。
