오로라(Aurora), 하늘에서 빛나는 묘한 현상

하늘에서 빛나는 묘한 현상, 밤하늘을 가로질러 춤추는 오로라

개요

오로라는 우주에서 지구로 유입되는 하전 입자들이 고층대기의 기체들과 충돌하여 빛을 내는 현상입니다.

지구 자기력선을 따라 대기로 낙하하는 하전 입자들(주로 전자)이 대기 중 원자 혹은 분자들과 충돌하면

들뜬상태가 되는데, 들뜬 기체들이 원래의 바닥상태로 돌아가면서 빛을 방출하게 됩니다.

오로라는 어디서 발생하나요?

오로라는 고도 100km부터 320km사이에서 주로 발생하며 자극을 중심으로 약 20° 떨어진 위도 대에 주로 분포합니다. 태양 활동이 활발할 때는 남쪽으로 치우쳐 오로라가 분포합니다. 이 현상은 지구뿐만 아니라 목성, 토성, 천왕성, 해왕성에서도 흔히 관측됩니다.

오로라의 형태는 어떠한가요?

우주에서 바라본 오로라는 자기축을 중심으로 동서 방향으로 두께를 가진 타원체를 따라 빛을 내고 있습니다. 이러한 타원체를 오로라 타원체(auroral oval)라 합니다. 지상에서 바라본 오로라는 일반적으로 세로의 빛줄기를 갖는 커튼 형태를 띱니다. 이는 그 지역의 자기력선의 방향과 낙하하는 하전 입자들의 모습이 반영된 것입니다.

오로라는 왜 다양한 색상인가요?

오로라를 육안으로 관측할 때 녹색 오로라를 많이 보게 됩니다. 이는 우리 눈에 가장 민감한 파장인 557.7nm에 해당하는 빛을 가장 많이 내기 때문입니다. 다양한 색상의 오로라가 가능한 이유는 대기로 낙하하는 하전 입자가 대기 중에서 서로 다른 기체들과 충돌하기 때문입니다.

어디에서 오로라를 볼 수 있나요?

오로라 활동이 활발할 때는 남쪽으로 약 40°까지 오로라가 분포합니다. 오로라 관측으로 유명한 곳은 알래스카, 캐나다, 스칸디나비아 일대입니다. 그 중 가장 유명한 곳은 캐나다의 옐로우나이프로, 가장 어둡고 맑은 하늘로 오로라 관측을 위한 최적의 장소로 알려져 있습니다.

국내에서 오로라 관측이 가능한가요?

국내에서는 아주 드물지만 고려 시대와 조선 시대 천문 사료에서 붉은 오로라를 보았다는 기록이 있습니다.

오로라 예측이 가능한가요?

미국 해양 기상청(NOAA) 소속 우주날씨예보센터(Space Weather Prediction Center)에서는 남반구와 북반구 상에서 짧게는 30분에서 최대 3일 동안의 오로라의 발생 예보 서비스를 제공해주고 있습니다.

태양계 내 다른 행성에도 오로라가 발생하나요?

오로라는 지구뿐만 아니라 목성, 토성, 천왕성, 해왕성에서도 흔히 관측됩니다. 이들은 각 행성들 고유의 자기장과 대기를 가지고 있기 때문입니다. 2004년에 화성 익스프레스호와 2012년 금성 익스프레스호에 의해 화성과 금성에서도 오로라가 처음으로 관측되었습니다.

캐나다 서스캐처원주의 파인하우스 호수 위, 밤하늘을 가로질러 춤추는 오로라의 숨막히는 아름다움