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オーロラ

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オーロラは太陽からの贈り物

太陽からはたえず、太陽風と呼ばれるプラズマの粒子が周囲に放射されています。地球には固有磁場があり、地球周辺に磁気圏を構成するため、この太陽風から私たちを守ってくれていますが、プラズマ粒子はこの地球磁場に沿って地球の南北の磁極へと流れ込み、地球大気に向かって高速で降りてきます。このとき、プラズマ粒子が大気中の原子と衝突し、発光します。これがオーロラです。オーロラは北極点・南極点付近ではあまり発生せず、磁極を取り巻くように緯度が65度から80度のドーナツ状の領域で発生します。カナダのイエローナイフやアラスカのフェアバンクスがオーロラがよく見られるところとして知られています。また、南極の昭和基地でもオーロラがよく見られ、観測が行われています。

オーロラの色の違いは原子の違い

オーロラには赤や緑、ピンクや紫など、さまざまな色が見られます。これらはオーロラが発光する高さと、そこに存在する原子の違いを反映しています。オーロラは、上空200km以上では赤い光を、200kmから100kmのあいだでは緑色の光を発します。これらの色は酸素原子によるものです。上空100km以下ではピンク色や紫色の光を発することがあり、ピンク色は窒素分子、紫色は窒素分子イオンによるものです。たまに日本でも、北海道などの高緯度地域では地平線すれすれに赤いオーロラを見ることができますが、これは赤いオーロラの高度が高いため、シベリア上空で輝いているオーロラが見えているのです。

オーロラを観測する衛星「あけぼの」「れいめい

1989年に打ち上げられた磁気圏観測衛星「あけぼの」と2005年に打ち上げられた科学衛星れいめい」は、ともにオーロラを観測してその物理現象を解明することを目的としています。「あけぼの」は、とくにオーロラ粒子の加速メカニズムに関して多くの重要な発見をもたらしました。また、「れいめい」は小型の衛星ながらもオーロラ発光とそれに関係している宇宙プラズマ現象を高精度で同時に観測することができ、オーロラの立体構造の解明に役立つデータが得られています。また、科学衛星に加えて、観測ロケットS-310-39号機を高度100kmに2009年1月に打ち上げ、同時に地上に設置した測定器とともに、オーロラに関する実験や観測を行いました。

地球以外のオーロラ

これまでに火星木星土星天王星海王星と、地球以外の惑星にもオーロラが確認されています。火星には現在、固有の磁場が確認されていないため、なぜオーロラが発生するのか、明らかになっていません。また、金星にもオーロラの存在が示唆されており、日本が2010年に打ち上げる予定の金星探査機「PLANET-C」で発見されることが期待されています。