8.オーロラはどこで光っているの?

 オーロラの華麗な舞いの舞台はどこなのか、何百年も議論が続きました。結局、20世紀の初め、オスロ大学の研究者によって、丹念な写真観測が何万例ものオーロラに繰り返され、舞台の高さが示されました。
 
オーロラは、地上から100−500 kmの高さで光っています。そこは電離圏と呼ばれ、太陽からのエネルギーによって、地球の中性大気が一部電離されています。電離圏は、短波帯の電波を反射する層構造になっています。この領域は、宇宙と地球の境界といえるでしょう。
 
オーロラが出現するためには、まず、タネが宇宙からやってこなければなりません。そして、そのタネが地球の磁場に誘導され、地球の大気に衝突しなければ、オーロラは発生しないのです。つまり、オーロラができるには、宇宙と地球の両方の要素が必要であるということになります。オーロラが光っている高さが宇宙と地球の境界であると言うことは、偶然の一致ではありません。

9.オーロラの高さはどうやって測るの?

 三角測量の原理を使います。地上の2点から同じオーロラを同時に観測し、地平線からの仰角を測れば、三角関数を使って高さを計算することができます。基準にするのは、2カ所で撮ったオーロラ写真のバックに映っている共通の星です。星は無限の遠くにあることを使えば、あとは中学生のときに習った三角関数を使うだけです。
 
もっとも、こんな間接的な方法でオーロラの高さを推定しなくても、今ではロケットをオーロラに打ち込めば、送られてくるデータから、直ちにオーロラの高度を知ることができます。スペースシャトルでオーロラに突っ込めば、いいことにもなりますね。