これで君もオーロラはかせ！？(入門編)

2025年12月7日 00:45

こんにちは！
今年の春からオーロラの研究を始めた総研大の大学院生です。
(総研大とは、総合研究大学院大学という国立の大学院しかない大学です。)

今回の記事は、私がいつも向き合っている「オーロラ」について、
やさしく、わかりやすく紹介する入門編をお送りしたいと思います。

🔴今日のポイント
この記事を読んだみなさんは、オーロラの写真を見たときに
「色を見て何が光っているか」が分かるようになると嬉しいです。

1.オーロラって何なの？

オーロラを「一生に一度は現地で見てみたい！」と思う方も多いのではないでしょうか。

そんなオーロラは、実は 太陽と地球の“相互作用”で生まれる光のショー なんです。

太陽からは常に 太陽風 と呼ばれるプラズマ（＝電気を帯びた粒子の流れ）が吹き出しています。この太陽風が地球にたどり着くと、地球の磁力線に沿って極域へと導かれ、そこで大気の原子（酸素・窒素など）とぶつかります。

そして原子がエネルギーを受け取り、元の状態に戻るときに、その余ったエネルギーを光として放出します。
これこそが オーロラの正体 です。(原理は真空放電、蛍光灯、ネオンサインにも共通しています。)

ドッジボールで例えると、
自分が原子だとして、球(プラズマのエネルギー)をキャッチ→投げ返す(光を放出する)、ボールを持っていない状態に戻るイメージです。(わかりにくかったらすみません！)

だからオーロラの色や形、動きには、
太陽と地球のあいだで起きている宇宙空間の情報が詰まっています。オーロラを研究することは、そのメッセージを読み解くことでもあります。

映像で見るとイメージがつかみやすいので、
参考になる動画を貼っておきます👇(二つ目の動画が日本語訳があります！
)

オーロラは「アラスカ・カナダ・北欧など、寒いところで見られるんでしょ？」
…と思いますよね。私も最初はそうでした。

もちろんそれは感覚として間違いではないのですが、“寒さ” がオーロラの条件ではありません。

先ほど説明したように、プラズマ（電気を帯びた粒子）は、地球の磁力線に沿って大気へ降りてきます。そのため、オーロラは“地球の磁気極”を中心に降り注ぎます。
ここがポイントで、
「磁気極」と「地球の回転軸の北極・南極」は少しズレています。

つまり、オーロラが見える場所は、「寒い場所」ではなく、“磁力線が集まって降りてくる場所” です。
そして、その磁気極を囲むように、統計的にオーロラがよく見えるリング状の領域のことを“オーロラ帯” と言います。

高緯度に行けば行くほど見える…というわけではないんです！

オーロラ帯の概念図はこちらのサイトがとても分かりやすいので、参考にどうぞ！

オーロラといえば、緑・赤・ピンク…と、色がとてもカラフルですよね！
でも、この色にはちゃんと “科学的な理由” があります。

結論を最初にお話ししますが、
オーロラの色は
1.どの原子&分子と衝突するか
2.どの高さで光っているか
で決まります。

オーロラの色を生み出しているのは、主に酸素と窒素です。

プラズマがこれらの原子や分子に衝突すると、それぞれがエネルギーを受け取り、その後元の状態に戻る時に、それぞれ特定の色の光を出します。

🟥赤色・・・酸素(200~300 km以上)
🟩緑色・・・酸素(100~150 km)
🟪ピンク/紫・・・窒素(100 km前後)

同じ酸素でも、高さが違うと色が変わる のが面白いところです！

少し専門的にはなりますが、光り方には、高さ（＝空気の密度）が関係しています。
高さが変わると、励起状態から光るまでの「待ち時間」が変わります。

このため、オーロラの上は赤、下が緑という色の分布がよく生まれます。

まとめると、繰り返しになりますが、
🟥赤色・・・酸素(高い高度)
🟩緑色・・・酸素(中くらいの高度)
🟪ピンク/紫・・・窒素(低めの高度)

これだけ覚えれば、オーロラの写真の見方がグッと楽しくなります！
・上の方にある赤色は酸素だ！
・緑色なら酸素だ！
・緑の下にピンクのオーロラが見えたからこれは窒素かな！
とぜひ自慢してくださいね！
これであなたもオーロラ道の一歩目を踏み出しました。

実際のオーロラの研究では、カラー写真ではなく、
特定の色だけ通す特殊なフィルターを使って撮像観測します。
そこから、光の強度や構造などを調べ、さまざまなデータ(人工衛星、地上のデータなど)を組み合わせて解析することで、宇宙空間で起きていることを読み解いています。

今後もまた研究活動やオーロラについてゆるっとお伝えできればと思います。寒くなってきましたので、みなさん体調にはお気をつけください！
読んでいただきありがとうございました。