オーロラから音が鳴る：驚愕のメカニズムについて

オーロラとは北極や南極地方で見られる光の現象で、オーロラが頻繁に出現するエリアをオーロラベルトなんていいます。

非常に幻想的な風景で、一生に一度は自分の目で見てみたいものです。

そんなオーロラから音が鳴っており、そしてその原因が2016年に解明されたそうです。

 

その前に、オーロラがどうやって発生しているかについて少し触れたいと思います。

太陽の活動が活発な時に、太陽から飛んでくる太陽風と呼ばれる荷電粒子（プラズマ状の電気を帯びた小さな粒子）が、地球の磁気圏に入り込み、大気中の酸素原子や窒素原子に衝突します。

荷電粒子が酸素・窒素原子に衝突すると、「励起」と呼ばれる「高いエネルギー状態」へ遷移します。しかしすぐに元のエネルギー状態へ戻るのですが、戻るときに光を発し、それがオーロラとなるのです。

そして、荷電粒子が磁気圏に入り込むには条件があり、北極と南極ではその条件をクリアしているため、オーロラを見ることができるのです。

 

本題のオーロラの音鳴りですが、「パキパキ」、「サラサラ」、「シューシュー」という小さな音を、現地に住んでいる方は昔から聞くことがあったそうです。

その原因はよく分かっておらず、一説では針葉樹の葉や松かさのような先の尖ったものからの放電ではないかといわれていました。（静電気の「パチッ」という音と同じ現象です。）

しかしそうではなく、地上70メートル程度にある「逆転層」と呼ばれる上空で少し空気が暖かくなっている層での放電現象によって、音が発生していることがわかりました。（オーロラの発生は約100キロメートル）

一般的に、高度が高くなるについて温度は下がり、100メートル上昇ごとに0.65℃下がっていきます。

ところが快晴の夜間には、暖かい空気は上昇し、地面の空気が冷やされます。すると暖かい空気は、上空と地面の冷たい空気の層に挟まれて身動きが取れなくなり、逆転層が完成します。

この逆転層はマイナスに帯電した空気も閉じ込めてしまい、そこへプラスの荷電粒子がやってくると、逆転層内で放電現象が起こり、奇妙な音が発生するとのことです。