規模が大きくない磁気嵐の際の低緯度オーロラの発生要因~継続的・高密度の市民科学観測網による低緯度オーロラの発生要因の解明に期待~

2026-05-21 北海道大学,沖縄科学技術大学院大学

北海道大学と沖縄科学技術大学院大学の研究グループは、2024~2025年に北日本で観測された5回の低緯度オーロラを解析し、規模が大きくない磁気嵐でも、高密度の太陽風による磁気圏圧縮によって低緯度オーロラが発生することを明らかにした。研究では、市民科学による北海道・東北各地の写真観測と衛星データを組み合わせ、オーロラ発光高度を解析。その結果、これらのオーロラは高度500~800kmに達し、通常のオーロラ(約200km)より大幅に高高度で発生していることが判明した。これは、磁気嵐時に熱圏大気が強く加熱され、大気密度が増加していた可能性を示している。従来は大規模磁気嵐でのみ注目されていた低緯度オーロラが、中規模磁気嵐でも発生し得ることを示した成果であり、低軌道衛星の大気抵抗増大や予期せぬ軌道低下の予測精度向上など、宇宙天気予報への応用が期待される。研究成果はJournal of Space Weather and Space Climate誌に掲載された。

規模が大きくない磁気嵐の際の低緯度オーロラの発生要因~継続的・高密度の市民科学観測網による低緯度オーロラの発生要因の解明に期待~
2024年8月4日にオーロラの観測が行われた地点(a)と、北海道の複数の地点で撮影された低緯度オーロラの写真(b)~(d)。
撮影:(b)田村幸基氏、(c)嘉藤哲志氏、(d)植松 薫氏

<関連情報>

日本で見られたかすかな赤いオーロラは強い磁気圏圧縮と関連している Faint red auroras as seen from Japan associated with intense magnetospheric compression

Tomohiro M. Nakayama and Ryuho Kataoka
Journal of Space Weather and Space Climate  Published:19 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1051/swsc/2026004

Abstract

We report four low-latitude auroral events in 2024 as observed from Hokkaido, Japan (June 28, August 4, September 12, and November 9). These auroral events occurred during moderately intense magnetic storms, with the peak Dst index of approximately −110 nT, accompanied by significant magnetospheric compression. We estimate the altitudes of these red auroras to be > ~500 km, via widespread citizen science efforts. During the red aurora appearances in Japan, the ASYM-H index increased significantly to around 150 nT, which was approximately 1.3–2.0 times larger than the SYM-H peak amplitude for all events, suggesting that the actual storm intensities were underestimated. We further propose that the very dense solar wind of >~30 /cc is a key for causing the majority of extended red auroras during moderately intense magnetic storms, possibly via the stronger-than-usual enhancement of the atmospheric Joule heat in the subauroral latitude.

1702地球物理及び地球化学
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