短期間の旅行でオーロラを高確率で見る方法を考える(3)

 

太陽フレア

太陽フレアとは太陽における爆発現象を言い、爆発に伴いプラズマが放出される。太陽の活動が活発な時に黒点(後述)付近で発生する。フレアの影響が地球に届くのは爆発後1〜2日後である。日数に幅が有るのは、爆発により放出されるプラズマの速度が爆発の程度により異なるからであろう。この日数は極めて重要である。何故なら、フレアが起こったことはプラズマと同時に放出される各種の電磁波は光速で地球に届くため、プラズマが到達する前日、或いは前々日に知ることが出来るからである。つまり大規模な太陽フレアが観測されたら、急いで行けばオーロラを見られる確率が大いに高まると言うことになる。

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太陽の磁場逆転現象

太陽から放出されるプラズマ(プラスやマイナスの粒子)が地球の大気に衝突することがオーロラが発生する一因だということが分かった。さて、太陽からは常に一定の量のプラズマが放出されているのだろうか。実は、そうではなく、沢山の量が放出される時と、そうではない時があって、どうやら大きく変動するようである。ということは、このプラズマの放出が多いときにオーロラが発生する確率が高まるということになる。

特に大量のプラズマが放出されるのが、太陽の磁場が逆転する時で、11年に一回の周期で起こる。この時に放出されるプラズマの量は10億トンに達し、1000回程度の放出が起こると言う。

但し、太陽にも地球と同じ磁場と磁極が有るため、この磁場逆転の際のプラズマの放出には方向性が有るということに注意が必要である。この放出の方向が地球に向いていれば、オーロラが発生する確率が著しく高まる。

太陽の黒点

太陽の黒点は太陽表面を見た時に、他の場所よりも暗い場所のことで、温度が低い場所を言う。太陽黒点の数は変化しており一定ではない。太陽黒点の原因ははっきりと分かっていないが、磁場の影響と言われている。黒点の数の増加は10.4883年周期(約10.5年)で起こっている。

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下の図は横軸が年、縦軸が黒点の数を表したグラフで2019年から増加に転じると予想されている。例えば、2009年の低い値から2012年、及び2014年の極大値まで増加するのにおよそ3年から5年掛かっているので、次に黒点数が極大となるのは2019+(3〜5)年=2021〜2024年と推定される。

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磁気嵐

磁気嵐の原因は太陽フレアであり、太陽フレア黒点活動と関係していることから、結局のところ太陽の黒点活動に注目すれば良いということになる。

磁気嵐が発生するのは南向きの磁場を持つ太陽風が地球に吹いている時に起こる。この磁気嵐の際には地球の低緯度から中緯度の地磁気が弱くなる。この時、地磁気は一日程度かかって最小となって(主相)、数日かかって元に戻る(回復相)。従って、磁気嵐は3日以上続くと推定される。但し、オーロラが発生しやすいのは回復相の時ではなく、磁場が弱くなる主相時である。

まとめ

  • オーロラは磁気嵐が発生した時に起こる。
  • 磁気嵐は太陽面の爆発(太陽フレア)により起こる。
  • 太陽フレアは太陽の黒点数が増加した時に起こりやすい。
  • 黒点数は次回、2021〜2024年に極大になると推定される。

(4)に続く