【宇宙の入り口で起こる神秘】未知の発光現象スプライト

Roy Enigma 2016年3月14日2018年8月28日 0 Comments

皆さん、｢スプライト」と言う単語をご存知でしょうか？「妖精、小妖精」と言う意味の英単語ではあるのですが、やっぱり炭酸飲料の名前を思い浮かべる方がほとんどだと思います。実際にスプライトとNETで検索すると飲み物の名前として大量にヒットしてしまいます。
ですがもちろん今回ご紹介するのは炭酸飲料とはまったく関係ありません。実はこの「スプライト」私たちのはるか上空で起こっている自然現象の呼び名ともなっているのです。

２０年以上前から長年、航空機のパイロットの間で宇宙へと向かって放たれる謎の発光現象の目撃談がひそかに語られていました。「精神状態を疑われかねない」という理由でしょうか、正式に報告するパイロットは少なく、それ故近年までその存在は明るみ出ることはありませんでした。

しかし１９８９年、ミネソタ大学の J.R. Winkler教授の研究グループがロケット搭載用の高性能CCDカメラのテスト中に偶然カメラに収めたことにより世の中に知れ渡ることとなりました。

この現象は高度50～90ｋｍの上空で発生し、おもに赤い色光を放つものが一般的で、複数の円柱状のものの他、ニンジンやクラゲの様に見える形状などがあります。発光時間は数ミリ秒から数10ミリ秒という非常に短い時間であるため、カメラに映像として収めるのが大変困難だったのですが、近年のカメラ技術の向上により、最近ではアマチュア天文家でもその姿を映像で捉えることが可能となっております。一瞬のうちに現れて消える様子を「妖精」にたとえ、「sprite(スプライト)：妖精」と呼ぶようになったとの事です。
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左アメリカニューメキシコで撮影されたスプライト・右チェコの専門家が撮影したもの：spaceweathre.com
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ワルシャワで撮影されたスプライト。
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こちらのサイトでは一般のか方が捕らえたスプライトのさまざまな画像が掲載されています。：スプライトジャーナル spr8
その他さまざまな形状のものがあります。：上の画像は、写真に収められた、さまざまなスプライトを合成してひとつの画像に収めたもの。また、こちらのURLより、スプライトの発光の仕方がわる,GIFがが観れます。http://sprg.ssl.berkeley.edu/atmos/data/spritelist.html

スプライトは、大きな落雷が発生した直後にその上空で発生するのが一般的で、そのメカニズムは、雷の発生時、その雨雲の上で空気のイオン化により起こる発光現象であると言われ、超高層雷放電（ちょうこうそうかみなりほうでん）などとも呼ばれているようです。空気のイオン化とは、空気を構成している分子内の+-の安定した電子バランスが崩れ、それにより電気を帯びることで、スプライトは膨大な荷電が限界に達したときに空気中に放電・発光した現象とのことです。

正直、専門家ではない私にはいまいち良く理解できないのですが、そこはご安心ください。現在考えられているメカニズムもあくまで一説にすぎず、スプライトのことは、まだまだ不明なことだらけな未知の要素が大部分を占めているのです。
なので、そのメカニズムや自然界に対する影響など、われわれが勝手に推測、想像、妄想する余地が残っております。なんなら勝手にオカルトと結び付けてもだれも文句は言いません。今のところはでですが・・・。

近年ようやく盛んになってきたスプライト研究ですが、スプライトと同様の発光現象は複数ありその形状などからいくつかに分類されているようです。

「エルブス」：東北大学の私の出身研究室が発見した現象で、高度90kmくらいで起こる。
水平方向に直径300－700km、リング状に広がります。
「ブルージェット」：雲から上に噴き上がり、その高度は40kmくらいまで達する。
スプライトやエルブスとは異なり、ブルージェットは地上への落雷とは独立して起こる現象。
ブルージェットの発生は、雲の中の雷活動と関連していると考えられているが、そのメカニズムには謎が多く残されている。
「巨大ジェット」：ブルージェットの大きなもので、およそ100kmまで噴き上がります。
光っている時間はブルージェットより少し長い。

以上のようなものがあるそうです。

スプライトを含め、驚くのはその大きさです。鉛直方向の大きさは20km程度、水平方向の大きさは数km〜70km程度となんとも巨大で、上で紹介している通り「エルブス」に関して言えばその規模は東京から大阪くらいまでを覆ってしまうような、恐ろしい規模です。
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宇宙からみたスプライト：右端に赤く発光するスプライトが見えます。この写真からもその巨大さが感じ取れるのではないでしょうか？