오로라란?

안녕하세요~흥미롭고 재미있는 과학 흥. 재. 과입니다!

 

여러분은 밤하늘의 오로라를 보신 적이 있으신가요?

 

오로라는 일부 유럽국가(노르웨이, 스웨덴, 핀란드), 러시아, 캐나다, 호주 등

주로 극지방에 위치한 국가에서 관측할 수 있습니다.

 

오로라(Aurora)는 그리스 로마신화에서 여명의 여신으로 나오는

아우로라에서 따온 이름입니다.

아우로라가 아침을 밝히기 위해 밤하늘을 빛으로 물들이는 것이

마치 오로라를 연상하게 하는 것이죠ㅎㅎ

 

오늘은 지구에서 일어나는 자연현상 중 가장 아름다운 오로라에 대해 알아보겠습니다.

 

오로라

1. 오로라의 발생

"북극광"이라고도 불리는 오로라는 주로 극지방에서 나타나는 자연현상입니다.

오로라는 정해진 형태가 아닌 마치 흔들리는 불꽃처럼 색깔과 모양이 달라지는 것이 특징입니다.

주로 붉은색, 녹색, 보라색으로 밤하늘을 아름답게 물들이죠ㅎㅎ

 

오로라의 발생 원인은 바로 태양에게 있는데요!

태양에서 나오는 태양풍에는 전기력을 가지고 있는 입자를 내보냅니다.

이 태양풍은 매우 높은 에너지의 입자로 구성되어 있기에 그대로 노출될 경우

방사선 피폭, 통신 및 위성 장애 등 문제가 발생됩니다.

 

하지만 우리가 안전한 이유는 지구에서 나오는 자기장이 태양풍을 막아주는 덕분인데요!

 

※ 지구 자기장

지구핵은 철과 니켈로 이루어져 있으며 높은 온도와 압력으로

전자와 양성자가 자유롭게 움직이며 마치 전류가 흐르는 것과 같은 효과 발생.

→ 지구 전체를 둘러싸는 지구 자기장 형성

 

대부분의 태양풍은 지구 자기장에 의해 막아지지만,

이러한 지구 자기장은 극지방으로 갈수록 자기 층이 얇게 형성되어 있습니다.

 

이 얇은 자기 층에서 태양풍 입자가 대기 속 공기 분자와 충돌하여

저희 눈에 보이게 되는 것이 바로 오로라입니다!

 

대기 중에 대부분을 차지하는 산소와 질소는 분자의 에너지 수준이 다르기에,

태양풍의 입자와 충돌하게 되면 각기 다른 스펙트럼을 나타내게 됩니다.

만약 태양풍이 산소와 만나게 되면 붉은색과 녹색을 띠게 되고

질소와 만나게 되면 보라색을 띠는 것이죠!

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2. 오로라의 형태

이러한 오로라는 크게 두 가지 형태로 나눌 수 있는데요.

커튼형 오로라와 맥동성 오로라입니다.

일반적으로 오로라는 상부가 분홍색깔을 띠고

중앙이 청록색, 하부가 녹색을 띠고 있습니다.

 

밤하늘의 커튼형 오로라

 

커튼형 오로라

커튼형 오로라는 말 그대로 커튼처럼 위에서 쏟아져 내려오는

장막의 형태를 가진 오로라를 말합니다.

커튼형 오로라의 특징은 색이 선명하고 밝은 빛을 띠며

저녁부터 심야시간까지 주로 관측됩니다!

 

맥동성 오로라

맥동성 오로라는 파도가 치는 모습처럼 부드럽게

구부러진 곡선 현태를 띕니다.

맥동성 오로라의 특징은 커튼형 오로라에 비해

상대적으로 색이 흐리며 어둡습니다.

주로 심야부터 아침까지 엷게 형성되는 것이 특징이죠!

 

오로라 폭풍

3. 오로라 폭풍(Substorm)

오로라의 정수라고 할 수 있는 오로라 폭풍은

일반 오로라에 비해 매우 선명하며 무수한 빛줄기가

하늘에서 쏟아지는 듯한 모습을 자랑합니다.

 

앞서 말했듯, 오로라는 태양풍에서 나오는 입자와 자기장이 충돌하여 생기는 현상인데요.

태양 플레어(Solar flare)와 같은 태양입자의 방출로 인해

고에너지를 가진 입자가 지구로 오면 GPS 및 통신장애를 야기하는데

이것을 바로 지자기폭풍(Geomagnetic storm)이라고 합니다.

 

이 지자기폭풍으로 고에너지의 입자가 어느 순간

지구의 자기력선을 따라 극지방으로 흐르게 되고

오로라 또한 선명해지게 되는 것이죠.

 

사람의 눈으로 관측가능한 오로라는 상당히 강한 오로라이기에

대부분은 오로라가 있더라도 저희 눈에는 안 보이는 경우가 많습니다.

 

또한, 태양활동 자체가 불규칙적이고 지구의 자기장 또한 변동성이 있기에

오로라는 예측하기 힘든 것이죠ㅎㅎ

 

많은 여행자들이 오로라를 보기 위해 소위 말하는 "오로라 헌팅"을 하는데

지역과 계절에 따라 성공확률의 차이가 많이 나니 오로라를 보고

삶의 추억과 영감을 얻고 싶으시다면 잘 고려하는 것이 좋을 것 같네요!

 

이상 흥. 재. 과. 였습니다!