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オーロラ
オーロラとは
 オーロラとは太陽活動によって発生する“太陽風”の中にある電気を帯びた粒子が、地球の磁力に引き寄せられ、大気圏に突入するする時に起こる衝突のエネルギーが光となる自然現象。
 
どうして光るのか
 
 “オーロラの基”となる、太陽風の中の電気を帯びた粒子(高粒子プラズマ分子)が、地球の大気圏に突入します。大気中には、酸素原子や酸素分子、窒素分子など様々な物質がありますが、これにオーロラの基である高粒子プラズマ分子が高速で衝突します。大気中の物質はそれによってエネルギーが与えられ、通常の状態とは違った不安定な状態になり、それをまた正常な状態に戻そうとして余分なエネルギーを『光』として放出するのです。

この現象を利用しているもので身近にあるものが、ネオンサインや蛍光灯になります。

 
どこで見られるか
 
 オーロラが光る仕組みをだけを考えると、どこでもオーロラが見えるように考えられますが、実際にはオーロラ観測所として有名な場所は、北半球と南半球の緯度の高い地域に集中しています。地球はそれ自体が、北(N極)と南(S極)を結ぶ大きな磁石になっています。磁石には、『磁場』という磁石の力が及ぶ領域があり、当然、大きな磁石である地球にも磁場があります。その磁場は、地球へと降り注ぐ、太陽風の中の「高粒子プラズマ分子」から地球を守るバリアの役割を果たしています。でも、バリアがあったら、オーロラが発生しない...と言う事になりますね。

しかし、太陽もそれ自体が磁石であり、太陽風によって運ばれる太陽の磁場と地球の磁場が接触することによって、そこにオーロラの入り込む隙間が生まれます。

このオーロラの基は、磁力線に沿って移動するという性質を持っています。地球の磁場に突入したオーロラの基は、地球の磁力線に沿って地球上空に降り注ぎます。磁力線は、オーロラの基を抱えながら回転運動をしており、この磁力線が地球上と接するところを表すと、地球の地軸を中心に北と南にそれぞれ冠をかぶせたようになっています。これが“オーロラ・オーバル”と呼ばれるもので、この下を中心にオーロラを見ることが出来ます。オーロラ・オーバルは北半球で言うと、北緯60度くらいのところです。アラスカ、ノルウェー、フィンランド、そしてカナダのイエローナイフがオーロラ観賞の地として有名なのは、オーロラ・オーバルがこれらの町の上空に存在するからです。

よく、「オーロラは寒いからよく見える」と表現されますが、そうではなく、「オーロラが現れる場所が寒い」が正しいといえるでしょう。

南半球にもオーロラ・オーバルが存在しますが、オーロラ観賞の地としてそれほど有名ではないのは、このオーロラ・オーバルが南極大陸上空にあるため、そこに住む人口が少なく、また訪れることも困難なためであると思われます。

オーロラの色
 人によっては、「オーロラが虹のように七色に輝いていた」と表現する人もいますが、科学的には誤りです。そもそも、この「虹は七色」 というのは、人々が便宜上そう理解しているだけで、虹の色は太陽光が空気中の水分に反射したしたり曲がったりして、波長によって色が連続的に分かれたもので、何色あるのか数えるようなものではありません。一方オーロラはこれとは異なり、オーロラの基自体が発光する現象です。

この色は光度によって異なり、200km〜300km上空で酸素と衝突したオーロラの基は赤く100km〜200km上空で酸素と衝突したオーロラの基は緑、100kmほどの上空で窒素と衝突したオーロラは青色に発光します。ただ、肉眼でみ見えるのは、ほとんど緑色、あるいは白っぽい色のものです。

オーロラの形
 基本的には、オーロラは「カーテンのように見える」と表現されます。このカーテンのヒダは、地球の磁場の方向を表していて、磁力に沿っているということです。

オーロラの基は磁力線に沿ってやってきて発光するので、オーロラはカーテンのように見えるのです。おおくは、窓際のカーテンがそよ風に揺れるように見え、オーロラの活動が活発になると、カーテン模様が渦を巻き、 その様子を真下から見ると巨大な渦が発生したように見えます。オーロラの形は観賞ポイントによって変わってきます。オーロラから離れていると、地平線にわずかに見え、近づくとカーテンのように見え、その真下に来ると、光が降り注いでいるように見えます。

イエローナイフは、オーロラ・オーバルの真下に位置するので、こうした降りそそいでいるように見えるオーロラに遭遇する確立が高いのです。

オーロラの高さ

 オーロラは毎日見えるのでしょうか?  答えは「いいえ」です。

オーロラは、地球の上空およそ100km〜500kmのところに発生します。私たちの乗る飛行機が、上空10kmのところを飛行しています。飛行中、雲は私たちの下のほうに見えますよね。雲は上空3km〜5kmくらいのところに発生します。この関係を見ると、せっかくオーロラが出現していても、観賞地の上空に雲があってはオーロラを見ることが出来ません。夜、飛行機に乗っていてオーロラが見えていても、いざ地上に降りてきたら曇っていて見えなくなった、ということもあるわけです。



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