오로라 볼 수 있는곳 예측 발생 원인 밝기 및 색상

오로라의 아름다운 빛은 지구의 극지방에서 특히 높은 위도에서 종종 관찰할 수 있습니다. 이 놀라운 자연 현상의 발생 원인과 어디서 볼 수 있는지 예측하는 방법에 대해 알아봅시다.

 

오로라 뜻과 발생 원인 

오로라는 지구의 대기 상층에서 발생하는 대규모 빛의 현상으로, 주로 극지방 지역에서 관찰됩니다. 지구 자기력선을 따라 대기로 낙하하는 하전 입자가 원자 혹은 분자와 충돌하여 들뜨게 되는데 이렇게 들뜬 기체들이 원래의 상태로 돌아갈 때 빛을 발하게 됩니다.  많은 충돌이 발생하면 더 많은 빛을 발하게 되는데 이러한 많고 여러가지 색깔의 빛들이 오로라입니다. 오로라는 낮에도 발생하지만 강한 태양 빛에 의해서 육안으로는 관측이 어렵기 때문에 대부분 야간에 관찰됩니다. 오로라(aurora)는 '새벽'이란 뜻의 라틴어로, 로마신화의 여명의 신 아우로라(Aurora)에서 이름을 딴 것입니다. 북반구에서는 노던 라이트(northern light)라 부르기도 합니다. 

 

 

 

 

오로라의 밝기 및 색상

 

오로라의 밝기는 은하보다 약한 것부터 새벽녘에도 육안으로 볼 수 있는 1등성의 것까지 폭넓게 변화합니다.  가장 약한 광도를 1이라 하면 가장 강한 것은 1만 정도의 값이 됩니다. 오로라는 대부분은 90∼150km 범위에 있지만,  드물게 하한고도가 1,000km 이상에 이르는 것이 있기도 합니다.  육안으로 오로라를 관측할 때 주로 녹색 오로라를 많이 볼 수 있습니다. 이는 녹색 오로라가 우리 눈에 가장 민감한 파장인 557.7nm에 해당하는 빛을 가장 많이 내기 때문입니다. 그러나 사람의 눈보다 훨씬 민감한 카메라를 사용하여 노출 정도를 다르게 조절하면, 다양한 색상뿐만 아니라 눈에 보이지 않는 파장의 빛도 관측할 수 있습니다. 오로라가 다양한 색상을 띄는 이유는 대기로 낙하하는 하전 입자들이 대기 분자와 서로 다른 기체들과 충돌하기 때문입니다. 고도가 약 200km 이상인 곳에서는 주로 산소 원자와의 충돌로 인해 붉은 색 오로라가 나타납니다. 반면에 고도가 100km 이하인 지역에서는 주로 질소 분자와의 충돌로 인해 보라색 오로라가 관측됩니다. 그리고 고도가 100km에서 200km 사이인 지역에서는 산소 원자와 질소 분자와의 충돌에 의해 파란색 및 녹색 오로라가 나타납니다. 때로는 이러한 충돌로 인해 자외선까지 방출되기도 합니다. 이렇게 다양한 기체와 충돌하는 과정에서 오로라는 여러 가지 아름다운 색상으로 빛나게 되는 것입니다.

 

 

 

 

 

 

 

오로라를 볼 수 있는곳

지구에서 오로라는 위도 65도 ~ 70도의 지역에서 나타나며, 이러한 지역을 오로라대라고 합니다. 이는 밤에 보여지는 지역이며 주간에는 75~80도로 위도가 높아집니다. 오로라의 크기는 항상 일정한 것이 아니라 태양의 활동에 따라 변하게 됩니다.

 

지구에서 오로라를 볼 수 있는곳

• 북극 지역 (노르웨이, 스웨덴, 핀란드, 캐나다 등): 북극 지역에서는 녹색과 붉은색의 오로라를 목격할 수 있으며, 여기에는 몇몇 오로라 관측 투어와 호텔도 있어 편리하게 관찰할 수 있습니다.
• 남극 지역 (남극 대륙 주변): 남극 지역도 오로라를 관찰할 수 있는 장소 중 하나입니다. 북극과 마찬가지로 다양한 색상의 오로라를 볼 수 있습니다.
• 캐나다 (유콘, 앨버타, 노스웨스트 테리토리 등): 캐나다는 북극 근처에 위치하며 오로라 관찰하기 좋은 지역입니다. 캐나다의 옐로우나이프는 8월 중순 ~ 9월말까지, 그리고 11월 중순 ~ 4월 중순까지 가장 어둡고 맑은 하늘로 오로라 관측을 위한 최적의 장소로 알려져 있습니다.
• 알래스카, 미국: 알래스카는 북방권에 위치하며 오로라를 목격할 수 있는 지역 중 하나입니다. 겨울에는 어둡고 맑은 밤하늘에서 오로라를 볼 수 있는 기회가 많습니다.
• 아이슬란드: 아이슬란드는 북방지역에 위치하며 오로라를 관찰하기 좋은 지역입니다. 아름다운 자연 경치와 함께 오로라를 관측할 수 있는 기회를 제공합니다.

 

이 외에도 그린란드, 러시아의 시베리아 지역, 노르웨이의 스발바르 제도 등도 오로라를 관측하기에 좋은 장소로 알려져 있습니다. 아주 드문 경우지만 약 10년에 한번 정도는 한반도와 일본과 같은 저위도 지방에서 관측이 되기도 합니다. 하지만 국내에서 발견 된 오로라에대한 정확한 정보는 없으며, 고려시대와 조선시대의 천문사료에 적기와 불빛기운이라는 깅록으로 붉은 오로라를 봤다는 기록이 남아있을 뿐입니다.

 

 

 

태양계 내 다른 행성에서 오로라를 볼 수 있는 곳

 

오로라는 지구뿐만 아니라 태양계 내의 다른 행성들에서도 관측됩니다. 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 모두 자기장과 대기를 가지고 있는데, 이러한 행성들에서도 오로라가 관측되었습니다. 1970년대에는 목성의 오로라가 파이오니아호 10, 11 및 보이저호에 의해 처음으로 분광기와 카메라를 통해 관측되었습니다. 이후 1980년에 보이저호를 통해 토성에서, 1986년에 보이저2호를 통해 천왕성에서, 그리고 1989년에 보이저2호를 통해 해왕성에서도 각각 오로라가 관측되었습니다. 금성과 화성은 자기장이 존재하지 않는 것으로 알려져 있었으나, 2004년에 화성 익스프레스호와 2012년에 금성 익스프레스호를 통해 화성과 금성에서도 오로라가 처음으로 관측되었습니다. 특히 목성이 매우 큰 규모의 오로라를 가지고 있는데, 목성의 위성 이오에서 화산 폭발로 방출된 하전 입자들이 목성의 자기력선을 따라 대기로 낙하하다가 기체와 충돌하면서 발생한 것으로 알려져 있습니다. 미국 NASA는 목성을 비롯한 태양계 행성들의 기원과 진화를 이해하기 위해 2011년 8월 5일에 주노호라는 목성 탐사선을 발사하였습니다. 주노호는 약 5년의 여정 끝에 2016년 7월 4일 목성 궤도에 진입하여 현재까지 약 20개월 동안 목성 대기, 자기장, 플라스마 환경 등을 관측하고 있습니다. 이를 통해 목성과 그 주변 환경에 대한 중요한 정보를 수집하고 있습니다.

 

 

 

오로라 예측

 

오로라는 기본적으로 태양활동에 의해 많이 좌우됩니다. 미국 나사 ACE 위성의 태양 활동 자료를 바탕으로 미국 해양 기상청(NOAA)의 우주날씨예보센터에서 남반구와 북반구 상에서 짧게는 30분부터 최대 3일 동안의 오로라의 발생 예보 서비스를 제공해주고 있습니다.

 

 

오로라는 특정 지역에서만 펼쳐지기 때문에 보기가 쉽지는 않지만, 오로라의 오묘한 매력에 이끌려  전 세계 사람들이 극지방으로 향합니다. 오로라에 관심있으신 분들에게 도움이 되었길 바랍니다. 감사합니다.