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オーロラが光る原理をわかりやすく解説します。

「オーロラってどうしてあんなにきれいに光るの?」
という質問をよく目にします。

オーロラがきれいに見える条件 いつどこがベスト?
で少しだけ触れていますが、簡単に言えば蛍光灯が光るの原理と同じです。

まずはオーロラが光る仕組みを解説する前に、蛍光灯が光るしくみを解説しますね。

蛍光灯の中は真空

通常の電球は中にフィラメントがあって、フィラメントに電気を流すことで熱を持たせ光りますが、蛍光灯にはフィラメントこそついていますが、全く違った方法で光らせています。

蛍光灯の中は真空になっていて、少量の水銀蒸気が封じ込められています。

さらには蛍光灯のガラスの内側には蛍光物質が塗られています。

蛍光灯が外から白く見えるのは蛍光物質が塗られているためです。

蛍光灯には両端にフィラメント管が付いていて、そこに電流を流すと、両方のフィラメント管の間で電子が飛び交います。

真空中に飛び交う電子は封じ込められている水銀電子と衝突することで「紫外線」を出します。

この紫外線がガラスの内側に塗られた蛍光物質に当たって光るのです。

 

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オーロラが光る仕組み

蛍光灯が光る仕組みが判ったところで、次にオーロラが光る仕組みを簡単に解説します。

オーロラは、簡単に言うと太陽から発生した太陽風が地球の大気と衝突して光る現象です。

オーロラが見える場所は南極か北極付近の「オーロラベルト」と呼ばれる地域でしか見ることが出来ません。
(稀に他の地域で見えることはありますが・・・)

これは地球には磁場があって太陽風をバリアのように防いでいるからです。

これが磁場の入り口と出口に当たる北極と南極の「オーロラベルト」に流れ込んで大気と衝突して光るのです。

フィラメントは太陽

蛍光灯が光る仕組みとオーロラが光る仕組みが判ったところで、各要素に当てはめてみましょう。

まず蛍光灯でいう「フィラメント」は太陽に相当します。

太陽から放出される「太陽風」が蛍光灯で言う「真空放電」です。

蛍光灯内では真空放電による電子が水銀電子に衝突して紫外線が発生するのですが、これはオーロラでは全て「太陽風」に相当します。

そして蛍光灯内で発生した紫外線が蛍光灯のガラスの内側に塗られた蛍光物質に当たって発光しますが、この蛍光物質が大気内にある酸素や窒素に相当します。

大気中の物質によってオーロラの色が決まる

オーロラは緑や赤などいくつもの色によって輝いていますが、これは大気中に酸素や窒素がどれだけあるかで色や濃さが決まります。

ちなみに、オーロラの緑や赤の時は大気中の酸素に衝突した時、紫、青、ピンクの時は窒素に衝突した時とされています。

何故酸素や窒素に電子が衝突して光るのかというと、酸素や窒素原子に電子が衝突すると不安定になり、酸素や窒素原子は安定になろうとする性質があるために基の安定した状態に戻ろうとします。

その時に放出するエネルギーとして光るのです。

これがオーロラです。

オーロラの見た目は低い位置に見えますが、上空100Km以上離れた場所で発生しています。

オーロラが良く見える場所

オーロラが見える確率が一番高い時期とベストスポット
オーロラがきれいに見える条件 いつどこがベスト?
でも書いていますが、オーロラ観賞のオススメは北米のイエローナイフかフェアバンクスです。

欧州でも見ることはできますが、地域的に天候が不安定で空気も湿っていることが多いので、北米の乾燥して晴天率が高い場所の方がオーロラ観賞に適しているといえます。

 

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