電離層とは何ですか？

電離層は、太陽風によってイオン化される地球の大気の層です。 太陽風が存在するのは、太陽の大気の最外層であるコロナが非常に高温で幅が広いためです。 太陽風やプラズマと呼ばれる水素イオンとヘリウムイオンの絶え間ない流れは非常に広いため、太陽の重力から離れることができます。 太陽風は太陽から地球に向かって流れ、地球の磁気圏、電離圏、および磁場に影響を与えます。

電離層にはプラズマが含まれており、3つの層で構成されています。 最下層はD領域と呼ばれ、地球の表面から47-59マイル（75-95 km）に到達し、多くのイオンを含んでいません。 次の層はE領域と呼ばれ、59-93マイル（95-150 km）から到達し、わずかに高い濃度のイオンを含んでいます。 F領域には最高密度のイオンが含まれ、表面から93〜621マイルの範囲に到達します。

大気のこの層は、私たちがそれなしでできるよりもはるかに遠くにAM周波数の電波を送ることができるので、日常生活にとって重要です。 かなりよく知られている副作用は、太陽が特に強い太陽フレアを放出したときに、AMラジオが停電する可能性があることです。 ただし、電離層はFM周波数の電波に影響を与えません。これらの周波数はより高いからです。 したがって、FM周波数の電波はAM周波数の波まで届きません。

科学者は、北極と南極の近くの空に自然に発生する明るい色であるオーロラを観察することによって、電離層を主に研究しています。 オーロラは、極に磁気圏がないために発生します。 磁気圏がないため、イオンは電離圏に入り、そこに含まれるプラズマを励起し、エネルギーを可視光として放出します。 オーロラの頻度と強度は、太陽フレアの発生と太陽風の強度の影響を受けます。

電離圏は、ジェームズ・クラーク・マクスウェルが電磁波の生成方法の理論を提唱した1864年に始まった一連の科学的発見と観察を通じて徐々に発見されました。 1901年、マルコーニはその理論を使用して、電磁波の一種である電波を大西洋に送信しました。 彼は、受信局が見えなかったため、電波が大気の一部から跳ね返り、予想以上に遠くまで届く必要があることを知っていたため、これを行うことができました。 1902年、オリバー・ヘヴィサイドとアーサー・ケネリーは、電波伝搬に関するマルコーニの発見を知り、大気には反射層があると結論付けました。 しかし、物理学者のロバート・ワトソン・ワットがそれについて論文を書いた1926年まで、この層は実際には電離層と呼ばれていませんでした。