오로라는 어떤 원리로 만들어 지나요?
요즘 극지방 국가에 가서 오로라를 보고 오는 사람들이 많습니다. 부럽기도 하고 가보고 싶네요. 오로라는 어떤 원리로 만들어 지나요?
안녕하세요. 정중한해파리168입니다.
오로라(aurora)는 '새벽'이란 뜻의 라틴어로, 1621년 프랑스의 과학자 피에르 가센디가 로마신화에 등장하는 여명의 신 아우로라(Aurora, 그리스 신화의 에오스)의 이름을 딴 것이다. 극광(極光)이라고도 하고, 북반구에서는 노던 라이트(northern light)라 부르기도 한다. 동양에서는 적기(赤氣)라고도 한다. 위도 60도에서 80도의 지역에서 넓게 나타나며, 오로라대(aurora oval)의 크기는 항상 일정한 것이 아니라 태양의 활동에 따라 변한다.
오로라는 태양에서 날아온 대전입자가 지구 자기장과 상호작용하여 극지방 상층 대기에서 일어나는 대규모 방전현상으로, 태양은 항상 양성자와 전자 등으로 이루어진 대전입자를 방출하고 있다. 태양으로부터 모든 방향으로 내뿜는 이런 플라스마의 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.
오로라의 빛깔에는 황록색·붉은색·황색·오렌지색·푸른색·보라색·흰색 등이 있다. 저위도 지방에서 나타나는 붉은색 오로라는 산소에서 나오는 파장 6,300 Å의 빛에 의한 것인데, 고위도 지방의 호상 오로라의 최하한에 나타나는 붉은색은 질소에 의한 것이다.
안녕하세요. 기쁜향고래73입니다.
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 들뜬 상태가 되는데, 이렇게 들뜬 기체들이 원래의 바닥 상태로 돌아가면서 빛을 방출하게 되는 것이다. 남반구와 북반구의 고위도 지방에서 주로 나타나며 각각 남극광 또는 북극광이라 부르기도 합니다. 오로라는 고도 100km부터 320km사이에서 주로 발생하며 자극을 중심으로 약 20° 떨어진 위도 대에 주로 분포하며, 태양 활동이 활발할 때는 남쪽으로 치우쳐 오로라가 분포합니다. 오로라는 지구뿐만 아니라 목성, 토성, 천왕성, 해왕성에서도 흔히 관측된다고 합니다.
오로라는 지구의 자연 현상 중 하나로, 일반적으로 극지방 지역에서 볼 수 있습니다. 이 현상은 태양에서 방출된 입자들이 지구의 자기장과 상호작용하면서 발생합니다.
태양은 항상 전자와 양성자로 이루어진 입자들을 방출하고 있습니다. 이 입자들은 태양풍이라는 형태로 지구를 향해 이동하며, 지구의 자기장에 부딪히게 됩니다. 지구의 자기장은 입자들을 북극과 남극 지역으로 유도시키며, 이러한 입자들은 대기권으로 들어가면서 북극권과 남극권 상공에서 밝은 빛으로 나타나게 됩니다. 이 밝은 빛이 오로라 현상입니다.
오로라는 주로 녹색, 붉은색, 파란색 등 다양한 색상으로 나타나며, 입자들의 에너지와 대기권의 분자 종류에 따라 색상이 결정됩니다. 녹색 오로라는 일반적으로 산소 분자와 상호작용하여 생성되며, 붉은색 오로라는 산소 원자와 상호작용하여 생성됩니다.
따라서, 오로라는 태양에서 방출된 입자들과 지구의 자기장이 상호작용하여 발생하는 현상이며, 이러한 현상은 지구의 자연 현상 중 하나로서 아름다운 광경을 만들어냅니다.
