AuroraWatch UK

Nathan Case, Lancaster University

過去数夜、アマチュア天文学者とオーロラハンターは同様に、英国の空一面に緑の光を報告してきました。 オーロラと混同されやすいのですが、「エアグロー」と呼ばれる別の現象が目撃されたのです。 これは常に、そして地球全体で起こっています。 大気光には、白昼光、黄昏光、夜光の3種類があります。 いずれも太陽光が大気中の分子と相互作用した結果ですが、それぞれ特殊な形成の仕方をしているのです。

昼光は、太陽光が昼間の大気に当たると発生します。 太陽光の一部は大気中の分子に吸収され、分子は過剰なエネルギーを得ます。 分子は励起される。 分子はこのエネルギーを光として放出し、吸収した光と同じか少し低い周波数（色）を持つ。 この光は、昼間の光よりもずっと暗いので、目では見えません。

トワイライトグローは、基本的にはデイグローと同じですが、上層大気だけが太陽に照らされている状態です。 それ以外の大気と地上の観測者は暗闇の中にいます。

Chemiluminescence

夜光の背後にある化学反応は異なります。 夜の大気には太陽光が当たっていない。 その代わりに、「化学発光」と呼ばれるプロセスが、光る大気の原因となっています。

太陽光は、日中に大気中にエネルギーを沈着させ、その一部は酸素分子（例：O₂）に伝達されます。 この余分なエネルギーによって、酸素分子は個々の酸素原子に引き裂かれる。 この現象は、特に高度100km付近で起こります。 しかし、原子状酸素はこの余分なエネルギーを簡単に取り除くことができないため、数時間のエネルギーの「貯蔵庫」として機能する。

やがて原子状酸素は「再結合」し、再び分子状酸素を形成します。 このとき、酸素分子は再び光としてエネルギーを放出します。 明るい」緑色の発光をはじめ、さまざまな色が生成されます。

超大型望遠鏡のパノラマ撮影で見つかったエアグロー。 Beletsky, CC BY-SA

実際には、緑色の夜光は特別明るいわけではなく、夜光の中で最も明るいというだけです。 光害や曇り空のため、目撃することはできません。

オーロラと混同しないように

緑色の夜光は、オーロラで見られる有名な緑色に非常によく似ています。 これは、緑のオーロラと同じ酸素分子によって生成されるため、当然といえば当然です。

オーロラは、電子などの荷電粒子が地球の大気にぶつかると発生します。 この荷電粒子は、太陽から出発し、地球の磁気圏で加速され、大気中の気体と衝突します。

）しかし、異なるのはそのプロセスだけではありません。 オーロラは磁極を中心としたリング状（オーロラオーバル）に発生しますが、夜光は夜空全体に発生します。 オーロラは地球の磁場によって非常に複雑な構造をしていますが、大気光は一般的に非常に均一です。

では、なぜ、いつもと違って、最近、イギリスから多くの目撃情報があったのでしょうか？ 大気光は、太陽から放射される紫外線の量と相関があり、その量は時間と共に変化します。

大気光に出会うチャンスを最大限にするには、澄んだ暗い夜空を長時間露光で撮影するのがよいでしょう。 大気光は、光害のないどの方角でも、地平線から10⁰～20⁰程度の高さで発見できます。

ネイサン ケース、ランカスター大学の宇宙惑星物理学の上級研究員

この記事はもともとThe Conversationに掲載されたものです。 元記事を読む.