Aurora (オーロラ)

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オーロラ (Aurora)

英語: Aurora

オーロラは、主に地球の北極圏や南極圏といった高緯度地域で見られる、夜空に広がる幻想的な光のカーテンです。日本語では**極光（きょっこう）**とも呼ばれます。北極側で見られるものは「北極光（Aurora Borealis）」、南極側で見られるものは「南極光（Aurora Australis）」と呼ばれます。

この現象は、太陽と**地球の磁場（地磁気）**が引き起こす壮大な天文ショーです。

太陽からは、「太陽風」と呼ばれる電気を帯びた粒子（プラズマ）が常に猛烈な速さで宇宙空間に放出されています。地球は巨大な磁石のようなもので、目に見えない「磁気圏」というバリアで太陽風から守られています。

太陽風のほとんどはこのバリアによって弾かれますが、一部の粒子は磁気圏に捉えられ、地球の磁力線に沿って北極や南極の上空へと導かれます。これらの高エネルギー粒子が、地上から約100km～500km上空にある地球の薄い大気（酸素や窒素など）に猛スピードで衝突すると、大気の粒子がエネルギーを受け取って「光る」のです。

オーロラの色は、太陽風の粒子がどの大気成分（原子や分子）に、どの高さで衝突するかによって決まります。

緑色（最も一般的）: 高度100km～200km付近で、酸素原子と衝突したとき。
赤色: 高度200km以上の非常に高い場所で、酸素原子と衝突したとき。
青色・紫色: 高度100km以下の低い場所で、窒素分子と衝突したとき。

オーロラがカーテンのように揺らめいて見えるのは、宇宙空間から降り注ぐ粒子の流れが刻々と変化しているためです。

【もっと詳しく】

オーロラは、太陽から飛来する荷電粒子（主に電子と陽子からなるプラズマ）が、地球の磁気圏（Magnetosphere）の尾部（夜側）にあるプラズマシートから、地磁気力線に沿って地球の極域（オーロラオーバルと呼ばれるドーナツ状の領域）の超高層大気に侵入し、大気中の原子や分子と衝突して励起（Excitation）・**電離（Ionization）**させることによって発生する発光現象です。

励起された原子・分子が、より安定した低いエネルギー準位（基底状態）に戻る際に、特定の波長の**光子（Photon）**を放出します。これがオーロラの光です。

主要な発光スペクトルは以下の通りです。

緑色（波長 557.7 nm）: 酸素原子（O）の禁制遷移による輝線。オーロラで最も強く観測されます。
赤色（波長 630.0 nm, 636.4 nm）: 酸素原子（O）の禁制遷移。緑色より高い高度（大気がより希薄な場所）で発生します。励起状態の寿命が長いため、大気密度が高い低高度では他の粒子との衝突でエネルギーを失い（衝突消光）、光る前に基底状態に戻ってしまいます。
青色・紫色（窒素分子イオン N₂⁺ や窒素分子 N₂）: よりエネルギーの高い粒子が侵入する、比較的低高度（100km以下）で観測されます。

オーロラの活動は、太陽の活動（黒点の数や太陽フレア、**コロナ質量放出（CME）**など）と密接に関連しています。太陽活動が活発になると太陽風が強まり、地球の磁気圏を大きく揺さぶる「磁気嵐（Geomagnetic storm）」が発生します。磁気嵐が起こると、オーロラオーバルが低緯度側（日本のような中緯度地域）まで拡大し、より明るく活発なオーロラが観測されることがあります。