スティーブと、夜空に輝く7つの神秘的な物体をご紹介します

2008 年 3 月 28 日の夜、カナダ東部で空を見上げたら、今まで見たことのないような、明るい白紫色のリボンが空に浮かび上がっていくのが見えたかもしれません。それは稲妻でしょうか? 花火でしょうか? あるいは、最も近い居住可能な惑星から最初の使節団を運んできた宇宙船でしょうか?

いいえ、ただのスティーブです。

STEVE は近所の親しみやすいエイリアンではありません。これは「Strong Thermal Emission Velocity Enhancement（強い熱放出速度増強）」の頭文字です。簡単に言うと、熱いのです。本当に熱いのです。紫色の弧は、実際には大気中を西に向かって飛んでいる電子の集まりで、その温度は摂氏 5,600 度（華氏 10,100 度）以上に達します。これは太陽の表面よりも高温で、太陽が活動するまれな機会には地球の近くで最も高温の場所になります、とカルガリー大学のポスドク研究員で、STEVE に関するGeophysical Research Lettersの最近の論文の筆頭著者である Bea Gallardo-Lacourt 氏は言います。

ガヤルド＝ラクール氏は、天体物理学者が天体観測者によって初めてスティーブに注目して以来、スティーブを研究してきた。（この現象に型破りな名前が付けられたのはここからである。アマチュア天文学者たちは、映画『オーバー・ザ・ヘッジ』のワンシーンに基づいて、この現象を「スティーブ」と名付けた。）

長さ数千キロメートル、幅数十キロメートルの STEVE は注目を集めています。いや、むしろ、STEVE が注目を集めているのかもしれません。

スティーブ現象はまだ比較的目立たず、過去 10 年間でカメラに捉えられたのは 30 件のみで、これはまれだとガラルド ラクール氏は言う。しかし、他の有名な空によく似た現象であっても、オーロラと混同してはいけない。どちらの現象も空を明るくカラフルな光の帯で染めるが、ガラルド ラクール氏とカルガリー大学およびカリフォルニア大学ロサンゼルス校の同僚による先週の研究では、両者は同じものではないことが示唆されている。

オーロラは高緯度で見られます。最もよく知られているのは北極光と南極光で、それぞれ北半球と南半球の高緯度で見ることができます。オーロラは、磁気圏（地球を取り囲む磁場）を激しく揺さぶる太陽風が電子と陽子を揺さぶり、大気圏の上層である電離層に落ち込むことで発生します。科学者たちはそれがどのように起こるのかまだわかっていませんが、これらの微粒子が酸素などの大気中の他の分子に衝突すると、衝突によってエネルギーが色の光という形で放出されます。

一方、スティーブはオーロラよりも赤道に近い低緯度で出現し、ガラルド・ラクール氏の研究では、その過程で粒子が放出されないことがわかった。同氏は、米国海洋大気庁の衛星と交差した2008年のスティーブ現象に注目した。極軌道環境衛星17号は、大気圏を落下する粒子を測定できる。しかし、スティーブが到着した時には何も観測されなかった。

科学者たちは、STEVE の原因がまだわかっていない。ガヤルド ラクール氏は、何かが電離層の小さな部分を極度の温度に加熱し、夜空を横切る粒子を加速させているのではないかと考えている。しかし、それでは、なぜ STEVE が特定の時間に特定の場所で発生するのか、また何がその明るい白紫色を与えるのかは説明できない。光の色は、エネルギーを放出している粒子の種類によって決まる。たとえば、オーロラの緑がかった色は、オーロラが形成される大気圏上空の酸素レベルが高いためである。STEVE の白い光は、すべての色の組み合わせであり、つまり、さまざまな分子が関係していることを意味するが、地球表面から 100 マイル上空の電離層では、それほど多様性はない。

スティーブが私たちを暗闇に置き去りにしているとしても、夜空を照らすのはスティーブだけではありませんし、すべてがオーロラというわけでもありません。次に星空観察に出かけるときに探すべき、畏敬の念を抱かせる他の自然の光のショーをいくつか紹介します。

エルフ

耳は尖っていませんが、その不気味な緑の輪は十分に幻想的です。UFO と見間違えられそうな外見の ELVES (電磁パルス源による光と超低周波擾乱の放出) は、雷雨の上空で拡大して輝く光の円盤を形成します。嵐からの電気がオーロラに匹敵する高さで大気中の窒素分子にエネルギーを与えるため、光の円盤はおよそ 1 ミリ秒続きます。そのため、数百平方マイルを覆うことができますが、神秘的な現象と同様に、人間が見つけるには短すぎます。

レッドスプライト

スプライトは、上層大気で森に住む魔法の生き物たちと合流する。雷が地面に落ちると、雷雲の上数マイルに電界が作られ、その強さは不活性な空気を蛍光灯のような導体に変えるほどだ。これにより、ほぼ瞬間的に、巻きひげ状の光の筋が現れる。「スプライト現象には必ず親となる雷がある」とNASAゴダード宇宙飛行センターの研究員ブルク・コサール氏は言う。この指のような突起は数十マイルも下まで蛇行し、晴れた空と良いカメラがあれば、それを写真に収めることができる。スプライトは（エネルギーを帯びた窒素分子のため）赤熱しているように見えるが、実は冷たいプラズマでできている。

ブルージェット

ブルージェットも雷雨の大気圏で発生する現象のひとつです。レッドスプライトと同様、ブルージェットも地上ではなく雲の上に電荷を送る雷から発生すると考えられています。しかし、他の空中の電気現象よりも地球に近いにもかかわらず、この青いエネルギーの漏斗はめったに目撃されず、十分に理解されていません。

エアグロー

最も暗い夜でも、空にはかすかな光がきらめいています。それが大気光です。大気光は、宇宙や太陽からの粒子に激しく打ちのめされる地球の大気圏外縁部で発生します。その結果、上層大気の分子は絶えず互いに、または太陽光線と反応し、光の形で微量のエネルギーを放出します。私たちの視点からは常に明らかではありませんが、宇宙から撮影された写真では、地球を心地よく輝く繭で包んでいる緑と赤の光の層がはっきりと見えます。

稲妻

雷は非常にありふれた現象で、私たちの文化の一部となっています。古代ギリシャ人にとってはゼウスの業であり、今日では映画のサスペンスシーンに超自然的な遺産を与えています。雷が自然の原因であることはわかっていますが、かなり畏敬の念を抱かせます。結局のところ、雷は空から最大 10 億ボルトの電流が噴出しているのですから。嵐の間、嵐の雲の中の水と氷の粒子が互いに衝突し、電荷の勾配を作り出します。雲の上部はプラスに帯電し、下部はマイナスに帯電し、まるで空に浮かぶふわふわした電池のようになります。電荷の差が大きくなると、電荷を均衡させる必要があり、雷はその完璧な橋渡しとなります。電流が雲内のプラスとマイナスの領域の間を流れ、空に閃光を作り出すこともありますが、地球もプラスに帯電する格好の標的であるため、よく雷に打たれます。