北極や南極地方で見ることができる幻想的な景色、オーロラ。
名前は聞いたことはあると思いますが、

・どういう仕組で発生するのか
・何故北極圏や南極圏でしか観測することができないのか

について知っている人は少ないのではないでしょうか。
ここでは少しだけそのメカニズムについて説明したいと思います。

オーロラの光の発生源

オーロラの光の発生源は太陽風です。
太陽からは、光や熱だけでなく、超高温の太陽風が放射されており、その太陽風はプラズマ状の電気を帯びた小さな粒で出来ています。
それが地球に降り注ぐときに酸素原子や窒素分子などと衝突することで発光し、それがオーロラとして観測されることとなります。

何故北極圏や南極圏でしか観測できないのか

地球は地磁気と呼ばれる巨大な磁力を発しており、それらは北極・南極付近から地球を覆うように放出しています。地球の側面に吹きつける太陽風の粒子はそれらに弾かれてしまうため、地球に降り注ぐことはありませんが、その巨大な磁気(磁力線)は地球に近づくにつれて北極・南極の方に曲がっていくため、極地方ではそれらを逆に惹きつけることとなります。
その磁力線のたどり着く場所が緯度約60~70度の範囲といわれており、その場所でのみオーロラの発光現象が観測されることとなります。
少しイメージアップできるように図で見てみましょう。

・太陽からは常に太陽風が地球に向けて吹いています。
・地球の磁力線は北極・南極を始点に地球を覆うように放出されています。
・それらは太陽風の粒子を弾く事となります。
・一方で、弾かれた粒子は北極圏・南極圏付近になると吸い込まれるように降り注ぎます。

・北極や南極地方から入ってきた粒子が、地球から100~400kmのところで酸素 原子や窒素分子などと衝突することで発光現象を起こします。