국립극지연구소, 통계수리연구소, 도쿄대학으로 구성된 연구그룹은 2024년 5월 11일에 일어난 거대 자기 폭풍을 받고 X(구 트위터)로 일본 전국에 오로라 사진 촬영을 호소했다. 호소에 응해 모인 오로라 사진을 조사한 결과 두 가지 신기한 특징이 밝혀졌다.
하나는 효고현처럼 위도가 낮은 지역에서도 오로라가 관측된 것이다. 연구그룹은 시민이 촬영한 1점의 오로라 사진을 분석하고 촬영지점과 오로라 상단의 앙각을 구함으로써 오로라가 발광한 고도 추정을 시도했다. 그 결과, 통상의 오로라는 발광 고도가 높아도 179km인 반면, 놀랍게도 이날 오로라가 발광하고 있던 장소는 고도 600km 이상이었을 가능성이 높은 것으로 추정 받았다. 이것이 저위도의 지역에서도 전망이 좋으면 오로라가 관측할 수 있던 최대의 이유라고 하고 있다.
또 다른 특징은 오로라의 색이 자기 폭풍시 저위도 오로라에서 전형적인 적색이 아니라 마젠타색이었다는 것이다. 이것은, 당시의 1월 시점에서는, 지상은 밤이어도 고고도는 일사역에 있었기 때문에, 태양광의 공명 산란에 의해 질소 분자 이온의 산란색인 청색이 더해지고, 푸른 산란광이 동시에 보이고 있었기 때문이라고 했다. 평상시는 고도 5km 이상까지 질소 분자 이온은 존재하지 않지만, 자기 폭풍에서는 대기의 가열 등의 영향에 의해 공명 산란의 기초가 되는 질소 분자 이온이 대량으로 날아오르고 있었다고 생각된다고 한다.
본 연구는 시티즌 사이언스로서의 오로라 관측의 중요성을 나타내는 일례가 되었다. 앞으로도 시티즌 사이언스에 의해 오로라 관측이나 자기 폭풍 등 실태 해명이 한층 진전될 것으로 기대된다.
논문 정보:【Scientific Reports】Extended magenta aurora as revealed by citizen science
