NASA 宇宙の記録｜今日の天体写真 (APOD)【みんなの知識ちょっと便利帳】

陽子オーロラ A Proton Aurora

✅ Public Domain

オーロラは何からできているのでしょうか？太陽活動によって引き起こされる通常のオーロラは、高速で移動する電子と地球の上層大気中の酸素や窒素との衝突によって発生します。電子は地球の磁場によって支配されている磁気圏から来ています。励起された酸素と窒素の分子が低エネルギー状態に戻る際に光を発し、これがオーロラの輝きとして見られます。しかし、時にはより重い陽子との衝突によってオーロラが発生することもあり、その場合は強い紫外線を放射する、よりエネルギーの高い現象を引き起こします。さらに、陽子は一時的に電子を捕獲し、自らも光を発することがあります。このような陽子オーロラは、IMAGE衛星によって撮影された上の写真のようなものです。地球の北磁極を囲むオーロラのリングの中に埋め込まれた、画像中央付近の明るい点が特徴的です。太陽風の陽子のほとんどは、地球の磁場によって遠くまで完全に逸らされるため、地球に到達してオーロラを引き起こすことはありません。オーロラリングの明るい点は、地球の磁場の特に深い亀裂を示しており、そこでは陽子が太陽と地球の間の一時的につながった領域に沿って、比較的偏向されずに流れ、地球の電離層に衝突した。

原文（English）

What are auroras made out of? Triggered by solar activity, normal auroras are caused by collisions between fast-moving electrons and the oxygen and nitrogen in Earth's upper atmosphere. The electrons come from the magnetosphere, the region of space controlled by Earth's magnetic field. As the excited oxygen and nitrogen molecules return to their low energy state, they emit light, seen as the auroral glow. Sometimes, however, auroras can be caused by collisions with heavier protons, causing a more energetic display with strong ultraviolet emission. In addition, protons can temporarily capture an electron and emit light for themselves. Such a proton aurora is seen above, recorded by the IMAGE satellite. A special feature is the bright spot near picture center, embedded in a ring of auroral emission around the north magnetic pole of planet Earth. Most solar wind protons never reach the Earth to cause auroras because they are completely deflected away at a great distance by the Earth's magnetic field. The bright spot in the auroral ring indicates a particularly deep crack in the Earth's magnetic field where protons were able to flow along a temporarily connected region between the Sun and the Earth, relatively undeflected, until they impacted the Earth's ionosphere.

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