최강 태양폭풍과 함께 세계곳곳에 수놓은 오로라

지난 11일 활동 극대기에 들어선 태양 표면에서 최근 잇따라 강력한 태양 폭발이 일어나면서 약 21년 만에 가장 강력한 태양 폭풍이 지구를 덮치면서 전 세계 각지에선 태양 폭풍이 발생시킨 오로라가 밤하늘을 수놓기도 했다고 합니다. 그래서 오늘은 오로라가 무엇인지 어디에서 관측할 수 있는지에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

오로라란

무척이나 아름답기 때문에 '천상의 커튼'이라고 부르기도 하는 '오로라'라는 이름은 로마 신화의 새벽과 햇살의 여신 이름 아우로라(=그리스 신화의 에오스)에서 나왔다고 합니다.

 

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 이들이 들뜬상태가 되는데, 이렇게 들뜬 기체들이 원래의 바닥상태로 돌아가면서 빛을 방출하게 되는 것입니다.

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남반구와 북반구의 고위도 지방에서 주로 나타나며 각각 남극광 또는 북극광이라 부르기도 합니다. 오로라는 고도 100km부터 320km 사이에서 주로 발생하며 자극을 중심으로 약 20° 떨어진 위도 대에 주로 분포합니다. 태양 활동이 활발할 때는 남쪽으로 치우쳐 오로라가 분포하며 오로라는 지구뿐만 아니라 목성, 토성, 천왕성, 해왕성에서도 흔히 관측됩니다.

 

오로라 관측

앞서 설명했듯이 오로라는 고도 100km부터 320km 사이에서 주로 발생하며(고도는 태양활동 및 충돌하는 하전 입자의 에너지에 따라 달라질 수 있음), 자극(북반구의 경우 지구 자전축에서 캐나다 쪽으로 약 11° 벗어남)을 중심으로 약 20° 떨어진 위도 대에서 주로 분포합니다.

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오로라 활동이 활발할 때는 남쪽으로 약 40°까지 오로라가 분포하는데 오로라 발생 고도는 기상현상이 주로 발생하는 대류권에 비해 훨씬 높습니다. 따라서 기상 악화에 따라 관측이 제한될 수 있지만, 주로 겨울철 맑은 날에 가장 잘 보입니다. 오로라는 낮에도 발생하지만 강한 태양 빛에 의해서 육안으로는 관측이 어렵습니다.

 

오로라의 다양한 색상들

오로라를 육안으로 관측할 때 우리는 주로 녹색 오로라를 많이 보게 됩니다. 이는 우리 눈에 가장 민감한 파장인 557.7nm에 해당하는 빛을 가장 많이 내기 때문인데요. 하지만 사람의 눈보다 더 민감한 카메라로 노출 정도를 다르게 하면 다른 색상뿐만 아니라 눈에 보이지 않는 파장의 빛도 관측가능하다고 합니다.

 

다양한 색상의 오로라가 가능한 이유는 대기로 낙하하는 하전 입자가 대기 중에서 서로 다른 기체들과 충돌하기 때문입니다. 고도 약 200km 이상에서는 가장 흔한 산소 원자와의 충돌에 의해 붉은색 오로라를 나타냅니다. 100km 이하에서는 질소 분자와의 충돌로 보라색 오로라를 나타내고 100km 이상과 200km 사이에서는 산소원자와 질소분자와의 충돌에 의해 파란색 및 녹색, 심지어 자외선도 방출한다고 합니다.

 

오로라 관측명소

오로라는 주로 추운 극지방에서 관찰할 수 있고 시야를 가리는 지형지물이 거의 없고 밤 날씨가 맑은 곳이 유명한 오로라 관측 지역입니다. 위도 60도에서 80도 사이의 지역에서 넓게 관측된다고 하는데, 오로라를 관측할 수 있는 나라와 유명 지역은 아래와 같습니다.

 

• 캐나다 옐로나이프
• 알래스카 페어뱅크스
• 아이슬란드 카울바페들
• 노르웨이 트롬쇠
• 스웨덴 아비스코
• 핀란드 이발로
• 핀란드 이나리
• 노르웨이 알타

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이 중에서 오로라 관측으로 유명한 곳은 알래스카, 캐나다, 스칸디나비아 일대입니다. 그중 가장 유명한 곳은 캐나다의 옐로우나이프로 8월 중순부터 9월 말까지, 그리고 11월 중순부터 4월 중순까지 가장 어둡고 맑은 하늘로 오로라 관측을 위한 최적의 장소로 알려져 있습니다.

 

가끔 달빛에 비친 낮게 드리운 구름과도 혼동이 될 수 있지만 구별 방법은 구름은 별을 가릴 수 있는 반면 오로라는 그렇지 않습니다. 아주 드문 경우지만 약 10년에 한 번은 한반도와 일본과 같은 저위도 지방에서도 관측이 가능하다고 합니다.

 

오늘은 지난번에 이어서 오로라가 무엇인지 어디에서 관측할 수 있는지에 대해서 알아보았는데요. 비록 우리나라에서는 오로라를 거의 관측할 수 없지만(10년에 한 번 정도 외엔) 이번 태양폭풍은 강도가 세서 어쩌면 우리나라에서도 오로라 관측이 가능할 수도 있지 않을까요?