안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
태양폭풍이 일어나면 태양은 시속 160만km의 속도로 100만K에 달하는 고온의 입자들을 방출한다. 지구의 자기장은 이 광폭한 태양풍을 맞아 태양과 면한 쪽은 압축되고, 반대쪽으로는 긴 꼬리를 만들어낸다. 태양이 방출한 입자 대부분은 지구 방어막을 뚫지 못하고 우주 저편으로 넘어가지만, 일부는 지구 자기장의 꼬리 부분에 저장돼 있다가 자기 폭풍(substorm)을 일으키며 지구로 되돌아온다. 이때 지구 대기와 충돌하며 일어나는 현상이 바로 오로라다.
태양에서 날아온 입자는 지구 대기의 산소나 질소와 충돌한다. 이때 충돌하는 기체에 따라 오로라의 색이 다채롭게 펼쳐진다. 산소와 질소는 충돌로 얻은 에너지를 천천히 전자기파 형태로 방출한다. 산소는 0.74초라는 짧은 시간 동안 녹색의 빛을 방출하는데, 대략 상공 90~150km에서 벌어진다. 들뜬 상태의 산소가 바닥으로 떨어질 때가 돼야 붉은빛이 나오는데, 이는 더 오랜 시간인 110초의 시간이 걸리고 150~300km의 높은 고도에서 발생한다. 오로라 하단에서 때로 보이는 검붉은 빛은 질소가 만드는 색이다.
