오로라 현상 총정리

오로라는 태양풍과 함께 날아온 대전입자(플라스마)가 지구 대기의 공기 분자와 충돌하면서 다채로운 빛을 발생시키는 현상입니다. 북극과 남극에 가까운 지역에서 주로 나타납니다. 아래에서 오로라에 대해 자세하게 알아보겠습니다.

극지방의 밤하늘에 나타나는 아름다운 현상

태양풍과 함께 지구 경계에 도달한 대전입자가 지구 자기장에 붙잡혀 지구 대기로 진입하면서 나타나는 현상입니다. 입자들이 지구 대기의 공기 분자와 충돌하면서 다채로운 빛이 발생합니다.

오로라의 색은 대기 중의 기체 분자의 종류에 따라 달라집니다. 색과 형태, 밝기가 시시각각 바뀌어 움직이고 있다는 느낌을 주는 것이 특징입니다. 오래전부터 신비로운 현상으로 여겨졌으며 많은 전설과 신화의 원천이 되기도 했습니다.

오로라는 주로 지구 자극과 가까운 북극과 남극 지역에서 일어납니다. 북반구에서 나타나는 오로라를 북극광, 남반구에서 나타나는 오로라를 남극광이라 합니다.

오로라는 로마 신화에 등장하는 새벽의 여신 아우로라(Aurora)에서 유래한 이름입니다. 이런 이유로 오로라를 여신의 드레스에 비유하기도 합니다.

오로라 생성 원리

오로라는 상층대기에 있는 원자와 대기권 외곽에 있는 에너지를 띤 입자(전자나 양성자)의 상호작용에 의해 생성됩니다. 이런 상호작용은 지구의 자극을 둘러싸고 있는 영역에서 일어납니다.

오로라가 북극과 남극 주변에서 일어나는 이유도 이 때문입니다. 일반적으로 북위 60도, 남위 60도 이상의 지역에서 오로라를 발견할 수 있습니다. 단, 태양 활동이 활발한 기간에는 오로라 발생 지역이 중위도까지 확장되기도 합니다.

오로라는 태양풍의 일부로 지구의 경계에 도달한 대전입자(플라스마)가 지구 자기장에 붙잡혀 자기극으로 내려오며 전도되며 나타나는 현상으로 알려졌습니다.

대전입자들이 산소나 질소 원자와 충돌하여 이들을 들뜬 상태로 만들면 전자가 떨어져나오면서 이온이 생깁니다. 이런 이온들이 다양한 파장의 복사에너지를 방출해 오로라 특유의 적색이나 청록색 빛을 만들어 내는 것입니다.

실제로는 가시광선과 자외선, 적외선 등이 나타나지만 사람의 눈이 인식할 수 있는 가시광선만 보이는 것입니다.

오로라 특징과 형태

오로라는 빛을 발하는 커튼이나 호, 띠, 천 조각 등 다양한 형태로 나타납니다. 가장 안정된 형태인 균일한 호 모양의 오로라는 때로 뚜렷한 변화 없이 여러 시간 동안 나타나기도 합니다.

그러나 대부분은 색과 형태, 밝기가 다양하게 변화하는 것이 일반적입니다. 호나 접힌 모양의 오로라는 하층 끝부분이 상층 끝부분보다 훨씬 더 뾰족하게 보입니다.

호의 끝부분은 주로 접혀 있으며 때로는 붉은색으로 하부 가장자리가 휘장과 같은 주름으로 테두리 쳐 있습니다. 자기 천장의 극 쪽 하늘은 대부분 초록빛으로 덮입니다.

이런 광경은 빛이 점차 백색광의 확산영역으로 사라지고 오로라가 극 쪽으로 후퇴하면서 끝이 납니다.

오로라는 무슨 색일까?

녹색과 붉은색, 파란색, 보라색, 황록색, 주황색, 회색 등 다양합니다. 가장 흔한 색은 선명한 초록색입니다. 많은 양의 산소와 강한 태양풍과 반응할 때 생성됩니다.

이때 산소 밀도가 낮은 곳은 붉은색으로 나타날 수 있습니다. 태양풍 입자가 질소분자와 이온화되면 보라색이나 푸른색의 오로라가 나타납니다.

오로라는 언제 볼 수 있나요?

오로라가 나타나는 지역에서는 일 년 내내 발생합니다. 북반구의 경우 여름에는 백야 현상으로 인해 관측이 어려운 편입니다.

날씨가 맑은 날, 밤하늘이 어두워지면 오로라를 확인할 수 있습니다. 보름달이 뜨지 않으면 육안으로도 관찰할 수 있지만, 사진으로 촬영하는 것보다는 선명하지 않을 가능성이 높습니다.

오로라 볼 수 있는 곳

오로라는 북극점에서 10~20도 내에 있는 지역에서 가장 활발하게 나타난다. 북극이나 남극과 가까운 북위 60도, 남위 60도 이상의 지역이라면 오로라를 볼 수 있습니다.

북반구에서는 알래스카와 그린란드, 아이슬란드, 노르웨이, 스웨덴, 핀란드, 캐나다, 러시아 북부 등이 대표적입니다. 태양풍이 강해 지자기 폭풍(Geomagnetic Storm)이 일어나면 더 낮은 위도에 있는 지역에서도 관측이 가능해집니다.

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