오로라의 색은 왜 고도에 따라 다르게 보이는 것인가요?

Question

오로라의 색은 고도에 따라 다른 색으로 보인다고 하던데

오로라의 색이 높이에 따라 달라지게 되는 과학적 이유는 무엇인가요?

원래는 같은 색인데

높이에 따라 다르게 보일 뿐인지

아니면 원래부터 높이에 따라 다른 색을 가지고 있는 것인지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

오로라 색은 기체 종류에 따라 다르게 나타나는 데요, 산소 밀도가 높은 90~150㎞ 내 상공에선 녹색, 산소 밀도가 낮은 150㎞ 이상 높은 고도에선 붉은색 오로라가 발생해요. 질소 밀도가 높은 곳에선 보라색으로 보이기도 하며 낮은 곳에선 푸른색 오로라를 볼 수 있답니다

Answer 2

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

오로라는 지구의 자기장과 태양풍이 상호작용하여 발생하는 현상으로, 고도에 따라서는 다양한 가스 분자들이 다른 농도로 존재하게 됩니다. 이로 인해 오로라의 색상이 변화하게 되는 것입니다. 예를 들어, 산소 분자가 주로 파란색과 초록색을 방출하고 질소 분자가 주로 붉은색을 방출하기 때문에 고도에 따라 색상이 달라지게 됩니다. 따라서, 오로라의 색상은 고도에 따라 다르게 보이는 것이지 원래부터 다른 색상을 가지고 있는 것은 아닙니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

오로라의 색은 고도에 따라 대기 중 주요 원자의 종류가 달라 다르게 보입니다. 고도가 높을수록 산소 원자가 많아 붉은색 오로라가 나타나고, 낮은 고도에서는 질소 분자가 많아 녹색 또는 청색 오로라가 나타납니다.

Answer 4

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

오로라의 색상은 태양에서 날아온 전하를 띤 입자들이 지구 대기에 있는 입자들과 충돌하면서 방출되는 빛의 파장에 따라 결정됩니다.

산소 원자와 충돌한 입자들은 보통 두 가지 색상을 방출하는데, 250km 이상의 진공에 가까운 높이에서는 붉은 빛의 파장을 방출하고, 이보다 낮은 높이에서는 밀도가 높아 에너지를 방출하고 안정된 상태로 돌아가기 전에 다시 충돌하여 초록 빛의 파장을 방출하게 됩니다.

그리고 질소 분자와 충돌한 입자들은 보라색과 핑크색의 파장을 방출합니다.

그렇기 때문에 오로라의 색상은 고도와 대기 조건에 따라 다르게 나타날 수 있는 것입니다.