오로라는 지구 내에서만 벌어지는 현상 인가요?
별이나 달은 지구 어느쪽에 있어도 볼 수 있는데요. 오로라는 특정 국가에서만 관찰이 되던데 이건 그 지역의 하늘에서만, 발생하는 현상인가요?
3개의 답변이 있어요!안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
오로라는 우주에서 지구로 유입되는 하전 입자들이 고층대기의 기체들과 충돌하여 빛을 내는 현상이다. 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 한다. 오로라는 고도 100km부터 320km사이에서 주로 발생하며 자극을 중심으로 약 20° 떨어진 위도 대에 주로 분포한다. 태양 활동이 활발할 때는 남쪽으로 치우쳐 오로라가 분포한다. 오로라는 지구뿐만 아니라 목성, 토성, 천왕성, 해왕성에서도 흔히 관측된다.
무엇이 오로라를 발생시키는가?
지구 자기력선을 따라 대기로 낙하하는 하전 입자들(주로 전자)이 대기 중 원자 혹은 분자들과 충돌하여 이들을 들뜨게 만든다. 이렇게 들뜬 기체들이 원래의 바닥 상태로 돌아가면서 빛을 방출하게 된다. 충분히 많은 충돌이 발생할 경우 우리 눈이 감지할 만한 다량의 빛을 방출하게 되며 이게 바로 오로라이다. 하지만 이 빛은 태양 빛에 비해 매우 약하기 때문에 육안으로는 주로 야간 시간에 관측 가능하다.
오로라는 극지방에 가까울수록 보기가 쉽습니다.
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.
이러한 오로라를 볼 수 있는 조건을 만족하는 나라는 알래스카, 캐나다, 핀란드, 러시아 북부 등이 있습니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
오로라는 우주에서 날아오는 우주선(하전입자)이 대기의 기체와 부딪혀 생겨나는 현상입니다. 무지개와는 다른 원리입니다!
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 손실 되는 에너지가 빛으로 방출 되어 우리 눈에 들어오게 되는것이죠. 기체의 종류와 에너지의 차이에 따라 다른 파장의 빛을 방출하므로, 빛의 색도 달라지는 것입니다.
우주선이 산소와 부딪혀 만들어지는 색은 초록색을 띠며, 질소와 부딪혀 만들어지는 색은 분홍색을 띱니다!
지구에서만 발생하는 현상은 아니며 대기가 있는 행성의 고위도 지방, 극지방에서 관측될 수 있습니다. 왜냐하면 행성에는 자기장이 존재하기 때문이죠.
