오로라의 발생 원리는 무엇인가요?

Question

오로라는 우주에서 지구로 유입되는 하전 입자들이 고층대기의 기체와 충돌해서 빛이 나는 현상이라고 하는데 이때 말하는 하전 입자는 전자를 의미하는지, 충돌과정에서 어떻게 빛이 나는지 궁금합니다.

Answer 1

오로라는 태양에서 나오는 태양풍이 원인입니다.

태양풍이란 태양의 상층대기가 팽창하여, 플라스마 입자가 우주 공간으로 빠른 속도로 불어나가는 것입니다.

지구는 하나의 거대한 자석인데, 북극이 N극인 큰 자석입니다.

태양풍이 지구에 도달하면 지구의 자기장과 태양의 자기장이 상호작용을 일으켜 서로 연결됩니다.

이 때, 자기장끼리 연결되면 플라스마 입자가 자기력선을 따라 움직이게 되고

이것이 오로라를 일으키게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

태양에서 나오는 태양풍 속에 있는 전기성을 띈 플라즈마 입자가 지구의 자기장에 이끌려 대기로 진입하면서 공기분자와 충돌해 에너지가 빛으로 전환되는 현상입니다.

감사합니다.

Answer 3

오로라는 태양에서 나오는 태양풍 속에 있는 전기성을 띈 플라즈마 입자가 지구의 자기장에 이끌려 대기로 진입하면서 공기분자와 충돌해 에너지가 빛으로 전환되는 현상입니다. 태양풍은 태양의 흑점이 활발할때 강하게 나타나게 되는데요. 때문에 태양의 흑점과 오로라의 발생은 밀접하게 관계되어 있답니다.

태양에서 방출된 태양풍 속 전하를 띈 입자들이 지구로 날아오게 되면 지구의 보호막이라고 할 수 있는 자기장에 의해 대부분 밖으로 흩어지게 되지만 일부가 자기력선을 따라 자기장의 중심인 북극과 남극으로 모이게 됩니다. 이렇게 자기장을 따라 지구로 이끌려오는 입자들이 지구의 대기층과 충돌하면서 빛을 내는 것이 바로 오로라인 것이죠.

Answer 4

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

하전입자는 전하를 띠는 입자들을 의미합니다. 보통 우주선이라고도 합니다. 우주에서 날아오는 입자인 우주선이 지구로 들어오는데 이때 전하를 띠고 있으면 지구 자기장에의해 나선운동을 합니다. 그리고 자기장이 강한 고위도에서 나선운동이 강하게 일어나죠. 나선운동을 하며 대기에 있는 기체와 부딪히며 빛을 발하는데 이를 오로라라고합니다.

(빛이 나는 원리는 기체 분자에 존재하는 전자의 에너지 상태가 외부 우주선과의 충돌로 높은 에너지 상태가 됩니다. 그리고 다시 안정적인 상태로 돌아가려고 낮은 에너지 상태로 돌아가는데 이때 손실되는 에너지가 빛으로 방출 되어 우리 눈에 들어오게 되는것이죠.)