10月18日にアルバータ州カルガリーで撮影されたオーロラ
spaceweather.com
これは、私自身はじめて見ました。以下でご紹介するスペースウェザーにもありますが、オーロラの「色」を形成する要素に「オレンジ色を作り出すものはない」のです。
オーロラは、多くは緑で、次に紫が多く、他に、赤、ピンクのオーロラが稀に出ます。
高度によるオーロラの色の分布
indeep.jp
ここからスペースウェザーの記事です。
オレンジ色のオーロラの謎
spaceweather.com 2023/10/24
THE MYSTERY OF ORANGE AURORAS
カナダ上空で最近発生したオーロラに、専門家たちは頭を悩ませている。まるで推理小説？ それらは何とオレンジ色だったのだ（※ 上の写真）。
「これは私にとって初めてのことでした」と、10月19日にアルバータ州カルガリーの西にあるシバルド池の上で展示を撮影したハーラン・トーマスは言う。「オレンジ色は崇高で、信じられないほどでした。中心の柱は20分以上光り続けました」
オーロラの色は、地球の大気中の原子や分子から得られる。
磁気嵐が起こると、エネルギーのある粒子が宇宙から降り注ぎ、空気に衝突して空気を輝かせる。赤、緑、紫、さらにはピンクも、励起された酸素と窒素の一般的なオーロラの兆候だ。
問題は、空気中に明るいオレンジ色を作ることができるものは何もないということだ。
理論的には、窒素と酸素 (N2、N2+、および O2+) はオレンジ色の波長で発光を生成できる。ただし、これらの発光は、同じ分子によって生成される他の色と比較して非常に弱い。オレンジは圧倒されるはずだ（※ オレンジ色のオーロラが出たとしても実際には見えないということ）。
答えは目に見えるところに隠れているかもしれない。写真をもう一度見てほしい。明るい赤色のオーロラが上部に現れ、下部の緑色のオーロラと重なっている。赤と緑が混ざり合うことで、黄オレンジ色の輝きが生まれたのかもしれない。
ノルウェーのベルゲン大学のオーロラ物理学者ケルマール・オクサヴィク氏は、これが正しい説明だと信じている。
「赤いオーロラは、高高度（200～400km）で低エネルギーの電子が酸素原子と衝突することによって形成されます。ここで、酸素原子はO(1D)と呼ばれる量子状態に励起され、そこで 630.0ナノメートルの赤い光子を放出することができます」とオクサヴィク氏は言う。
「緑色のオーロラは、低高度（100～150km）で高エネルギーの電子が酸素原子と衝突することによって形成されます」と彼は続けます。「ここでは、酸素原子がO(1S)と呼ばれる状態に励起され、557.7ナノメートルの緑色の光子を放出します」
「その間に 2つのプロセスが混在する可能性があり、カメラと目がオレンジ色であるかのように錯覚したのかもしれません。実際には、同時に赤と緑の両方のオーロラが出ていたのだと思います」と彼は言う。