밤하늘에 오로라는 왜 생기는 것일까요?

Question

티비에서 오로라를 잠깐 봤는데 너무 아름답더라구요

오로라는 어떤 원리로 발생하고 우리나라에서 오로라를 관찰 할 수 있는 곳이 있는지 알려주시면 감사하겠습니다.

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

오로라 현상은 태양으로부터 내뿜어지는 태양풍 속의 전기성질을 띤 플라즈마 입자가 지구의 자기장에 의해 이끌려 대기로 진입하며 공기분자와 충돌해 에너지가 빛으로 전환되는 현상입니다.

감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

오로라는 우주에서 날아오는 우주선(하전입자)이 대기의 기체와 부딪혀 생겨나는 현상입니다.

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.

Answer 3

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.

따라서 오로라는 극지방에서만 관측이 가능합니다.

Answer 4

오로라는 태양으로부터 지구로 날라와 대기로 낙하하는 대전입자(태양풍)가 지구의 상층 대기와 충돌하면서 발생되는 방전 현상 입니다.

태양에서 날아오는 대전입자가 지구 가까이 오게되면 대부분 지구 자기장 밖으로 흩어지고

일부만 지구자기장에 붙잡혀 남북을 축으로 왕복운동을 하게 됩니다. 이런 이유로 양극지방에 대전입자가 집중되게 되어

오로라가 발생됩니다. 이는 태양계 행성의 극지방에서 대부분 관측되고 있습니다.