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大気光とは?

たいきこう

大気光とは、地球の大気が太陽紫外線などのエネルギーを吸収・放出することで夜空に弱く発光する自然現象です。

大気光(たいきこう、英:airglow)とは、地球の大気上層部がさまざまなエネルギー源によって励起され、わずかな光を放射する現象です。オーロラとよく混同されますが、大気光は磁場に依存せず地球全体で常時発生しており、特定の緯度帯に限らず全球的に観測できる点が異なります。

大気光が発生するメカニズムは複数あります。

  • 光化学反応:昼間に太陽紫外線を受けた酸素・窒素・ナトリウムなどの原子・分子が、夜間に励起状態から基底状態へ戻る際に光子を放出します。
  • 化学発光:大気中の化学反応(酸素原子の再結合など)によってエネルギーが光として放出されます。
  • 衝突励起:大気中の粒子同士の衝突によって起こる発光。

大気光は非常に微弱で、肉眼では暗い空でもほとんど見えませんが、高感度カメラや宇宙ステーション(ISS)から撮影すると地球の縁(リム)に沿って薄い発光層として確認できます。主に高度約85〜300kmの熱圏・中間圏界面付近に集中して観測されます。

大気光の研究は、大気の組成・温度・化学反応・電離層の状態を調べる重要な手段のひとつです。天文観測においては、大気光が背景雑音となって観測の妨げになることがあるため、その理解と除去技術の開発も進められています。

使い方・例文

国際宇宙ステーション(ISS)から撮影した地球の写真で、大気の端が緑や赤の薄い光の帯に包まれているように見える部分が大気光です。地上の天文台でも超高感度カメラで夜空を撮ると、星以外の微弱な光の揺らぎとして捉えられることがあります。

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