오로라 [aurora]

오로라 [aurora]

태양에서 방출된 대전입자(플라스마)의 일부가 지구 자기장에 이끌려 대기로 진입하면서 공기분자와 반응하여 빛을 내는 현상. 북반구와 남반구의 고위도 지방에서 흔히 볼 수 있다.

오로라의 색과 모양은 다양하다. 가장 보편적인 색은 녹색 혹은 황록색으로 때로는 적색, 황색, 청색과 보라색이 보이기도 한다. 오로라(aurora)는 새벽이란 뜻의 라틴어로, 1621년 프랑스의 과학자 피에르 가센디가 로마신화에 등장하는 여명의 신 아우로라(Aurora, 그리스 신화의 에오스)의 이름을 딴 것이다. 극광(極光)이라고도 부르고, 북반구에서는 노던 라이트(northern light)라 부르기도 한다. 동양에서는 적기(赤氣)라고도 한다.

극지방에서 발생한다고 알려져 있지만, 실제로 위도 60도에서 80도의 지역에서 넓게 나타난다. 이런 오로라대(aurora oval)의 크기는 항상 일정한 것이 아니라 태양의 활동에 따라 변한다.

오로라의 원인
오로라는 태양에서 날아온 대전입자가 지구 자기장과 상호작용하여 극지방 상층 대기에서 일어나는 대규모 방전현상이다. 태양은 항상 양성자와 전자 등으로 이루어진 대전입자를 방출하고 있다. 태양으로부터 모든 방향으로 내뿜는 이런 플라즈마의 흐름을 태양풍(solar wind)이라 하는데, 태양에서 지구에 도달하는 대부분의 태양풍은 지구의 자기장 밖으로 흩어진다. 하지만 일부는 지구의 자기장에 끌려 반알렌대(Van Allen belt)라 불리는 영역에 붙잡힌다. 반알렌대는 조개 모양으로 지구 주위에 구부려져 있고 극쪽에서는 지표에 근접해서 구부려져 있다.

대기 속에서 공기 분자와 대전입자가 서로 충돌하면 기체 분자 내부의 전자가 여기(excitation)된다. 그리고 원래 상태보다 높은 에너지를 가진 전자가 다시 원래 상태로 돌아오면서 빛을 방출한다.
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