지구를 수놓은 오로라, 2003년 이후 이런 광경은 처음

태양 폭풍으로 인한 오로라, 11일 밤에도 관측 가능할 수도

 

 

지난 10일 밤, 강력한 태양 폭풍으로 인해 발생한 오로라가 북반구 곳곳에서 관측되었습니다. 미처 이 장관을 보지 못했다면, 11일 밤에도 다시 한번 기회가 있을 수 있습니다.

미국 국립해양대기청(NOAA)에 따르면, 11일 밤에는 앨라배마 남부까지 오로라가 관측될 가능성이 있으며, 오하이오 강 계곡부터 중서부, 태평양 연안 북서부 지역에서 가장 잘 보일 것으로 예상됩니다.

이번 오로라는 녹색, 보라색, 빨간색 등 다채로운 색으로 밤하늘을 수놓았습니다. NOAA 우주 기상 예측 센터의 빌 머터프는 11일 밤의 오로라가 10일 밤만큼 강하지는 않을 것으로 예상했지만, 여전히 강력한 태양 활동으로 인해 멋진 오로라가 나타날 것이라고 전했습니다.

오로라 관측을 위해서는 일몰 직후부터 하늘을 주시하는 것이 좋으며, 날씨가 맑아야 잘 보입니다. CNN 기상학자 채드 마이어스는 오로라가 여러 날 동안 지속될 수 있다고 설명했습니다.

이번 태양 폭풍은 2003년 이후 가장 강력한 것으로, 전력망, 위성, 고주파 무선 통신에 영향을 미칠 수 있습니다. 바이든 행정부는 이러한 영향 가능성을 예의주시하고 있습니다.

과학 교육자 빌 나이는 이번 태양 폭풍이 전력에 크게 의존하는 현대 사회에 문제를 일으킬 수 있다고 경고했습니다. 그는 1859년 발생한 캐링턴 사건이라는 태양 폭풍이 일주일 동안 지속되면서 당시 최첨단 기술이었던 전신 통신에 심각한 영향을 미쳤다는 사실을 언급하며, 현대 사회는 전력과 전자 기기에 더욱 의존하고 있기 때문에 그 영향이 더 클 수 있다고 지적했습니다.

하지만 이번 오로라는 지구가 태양 주위를 도는 행성이라는 사실을 다시 한번 상기시켜주는 경이로운 자연 현상이기도 합니다. 천체 물리학자 하킴 올루세이는 오로라를 개기 일식 다음으로 놀라운 천체 현상으로 꼽으며, 더 많은 사람들이 이 아름다운 광경을 볼 수 있게 되었다는 사실에 기뻐했습니다.

---

1. 오로라(aurora borealis)란? 

밤하늘에 펼쳐지는 빛의 향연, 오로라. 마치 신이 붓을 들어 하늘에 그림을 그린 듯, 녹색, 빨간색, 보라색 등 다채로운 빛깔들이 춤을 추는 모습은 보는 이의 숨을 멎게 합니다. 혹한의 땅, 극지방 밤하늘에 드리워진 이 신비로운 커튼은 예로부터 인류에게 경외감과 호기심을 불러일으켰습니다.

북유럽 신화에서는 오로라를 전쟁의 신 '오딘'의 딸이자 전사들을 발할라로 인도하는 '발키리'의 갑옷에서 반사된 빛이라고 믿었습니다. 우리나라에서도 오로라는 '천상의 불꽃' 또는 '하늘의 용'으로 불리며 신성시되었습니다. 이처럼 오로라는 단순한 자연 현상을 넘어, 각 문화권의 신화와 전설 속에 깊이 뿌리내린 존재였습니다.

오로라의 아름다움에 매료된 인류는 오랜 시간 동안 그 정체를 밝히기 위해 노력해왔습니다. 17세기, 이탈리아의 천문학자 갈릴레오 갈릴레이는 로마 신화 속 새벽의 여신 '아우로라'의 이름을 따 이 현상을 '오로라'라고 명명했습니다. 이후 수많은 과학자들이 오로라의 발생 원리를 밝히고, 그 신비를 풀기 위해 끊임없이 연구를 이어왔습니다.

20세기 들어 과학 기술이 발전하면서 오로라 연구는 비약적인 발전을 이루었습니다. 인공위성과 지상 관측 장비를 통해 오로라의 발생 원인, 형태, 색깔 등 다양한 정보를 수집하고 분석할 수 있게 되었습니다. 이제 우리는 오로라가 단순한 빛의 현상이 아니라, 태양과 지구의 상호 작용으로 만들어지는 우주적 현상임을 알게 되었습니다.

이 글에서는 오로라의 발생 원리와 그 연구에 헌신한 과학자들의 흥미로운 이야기를 살펴보고, 오로라를 더욱 잘 관측하고 즐길 수 있는 팁을 제공하고자 합니다. 오로라의 베일을 한 겹씩 벗겨내면서, 그 속에 담긴 과학적 신비와 경이로움을 함께 느껴보시길 바랍니다.

 

---

2. 오로라의 과학적 원리

 

오로라의 황홀한 빛은 놀랍게도 태양과 지구의 격렬한 상호작용에서 비롯됩니다. 태양은 끊임없이 태양풍이라는 플라즈마 입자를 방출하는데, 이 입자들이 지구 자기장과 만나면서 오로라가 발생합니다.

태양풍은 주로 전자와 양성자로 이루어져 있으며, 초속 400km라는 엄청난 속도로 우주 공간을 질주합니다. 지구 자기장은 이 태양풍 입자들을 막아주는 보호막 역할을 하지만, 일부 입자들은 자기력선을 따라 극지방으로 이동하게 됩니다. 극지방 상공에서는 자기력선이 지구 대기와 만나는데, 이때 태양풍 입자들이 대기 중의 산소나 질소 원자와 충돌하면서 에너지를 전달합니다. 에너지를 얻은 원자들은 다시 안정 상태로 돌아가면서 빛을 방출하는데, 이것이 바로 우리가 보는 오로라입니다.

오로라의 색깔은 어떤 원자와 충돌하느냐에 따라 달라집니다. 산소 원자와 충돌하면 녹색이나 붉은색 오로라가 나타나고, 질소 원자와 충돌하면 보라색이나 파란색 오로라가 나타납니다. 또한, 충돌하는 고도에 따라서도 색깔이 달라지는데, 고도가 높을수록 붉은색, 낮을수록 녹색이나 보라색을 띱니다.

오로라의 형태는 다양합니다. 가장 흔한 형태는 커튼처럼 펼쳐진 모양이며, 이외에도 아치형, 띠 모양, 방사형 등 다양한 형태로 나타납니다. 이러한 형태는 태양풍의 강도와 지구 자기장의 변화에 따라 시시각각 변화하며, 마치 밤하늘에서 펼쳐지는 빛의 쇼를 연상시킵니다.

오로라는 주로 극지방에서 관측되지만, 태양 활동이 활발해지면 중위도 지역에서도 볼 수 있습니다. 이는 태양 폭발 등으로 인해 태양풍의 강도가 강해지면, 더 많은 입자들이 지구 자기장에 영향을 미치기 때문입니다. 특히 11년 주기로 반복되는 태양 활동 극대기에는 오로라 활동도 활발해져, 더욱 넓은 지역에서 오로라를 관측할 수 있습니다.

 

 

---

3. 오로라 연구에 헌신한 과학자들의 흥미로운 일화

 

오로라의 신비를 밝히기 위한 과학자들의 노력은 오랜 역사를 자랑합니다. 그 중에서도 몇몇 과학자들의 흥미로운 일화는 오로라 연구의 발전 과정을 더욱 풍부하게 만들어줍니다.

17세기 이탈리아의 천문학자 갈릴레오 갈릴레이는 오로라를 '새벽'이라는 뜻의 라틴어 '아우로라(Aurora)'로 명명했습니다. 그는 오로라를 햇빛이 대기 중 수증기에 반사되어 나타나는 현상으로 생각했지만, 이는 후대 과학자들에 의해 틀린 것으로 밝혀졌습니다. 하지만 갈릴레오가 붙인 '오로라'라는 이름은 오늘날까지도 전 세계적으로 사용되고 있습니다.

19세기 노르웨이 물리학자 크리스티안 비르켈란은 오로라와 지구 자기장의 연관성을 밝혀낸 선구자입니다. 그는 실험실에서 인공적으로 오로라를 재현하는 데 성공했고, 이를 통해 오로라가 태양에서 방출된 전기를 띤 입자와 지구 자기장의 상호작용으로 발생한다는 사실을 증명했습니다. 비르켈란의 연구는 오로라 연구의 새로운 지평을 열었으며, 그의 업적을 기리기 위해 노르웨이에는 그의 이름을 딴 '비르켈란 전류'라는 용어가 사용되고 있습니다.

20세기 미국의 천문학자 칼 스터머는 오로라 연구에 평생을 바친 열정적인 과학자였습니다. 그는 알래스카 페어뱅크스에 오로라 관측소를 설립하고 30년 넘게 오로라를 관측하며 방대한 자료를 수집했습니다. 스터머는 오로라의 다양한 형태와 색깔, 움직임 등을 상세히 기록했으며, 이 자료들은 오늘날까지도 오로라 연구의 중요한 기초 자료로 활용되고 있습니다. 그는 오로라를 '천상의 커튼'이라고 부르며 그 아름다움에 대한 찬사를 아끼지 않았습니다.

현대 오로라 연구는 더욱 정교해지고 있습니다. 인공위성을 통한 실시간 관측, 컴퓨터 시뮬레이션을 활용한 예측 모델 개발 등 첨단 기술이 접목되면서 오로라에 대한 이해도는 더욱 높아지고 있습니다. 또한, 오로라가 발생하는 원리뿐만 아니라, 오로라가 지구 환경에 미치는 영향, 오로라를 활용한 우주 날씨 예측 기술 등 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있습니다.

이처럼 오로라 연구는 수많은 과학자들의 헌신과 노력으로 발전해왔습니다. 그들의 열정과 탐구 정신은 오늘날 우리가 오로라의 신비를 더욱 깊이 이해하고, 그 아름다움을 더욱 만끽할 수 있도록 이끌어주었습니다.

---

4. 오로라 관측 팁

오로라를 직접 눈으로 보고 싶은 마음은 누구나 같을 것입니다. 하지만 오로라는 아무 때나 아무 곳에서나 볼 수 있는 것은 아닙니다. 몇 가지 팁을 알아두면 오로라 여행을 더욱 성공적으로 만들 수 있습니다.

1. 오로라 관측 가능 지역 및 시기: 오로라는 주로 극지방에서 관측됩니다. 북반구에서는 알래스카, 캐나다, 아이슬란드, 노르웨이, 핀란드, 스웨덴 등이 유명한 오로라 관측 명소입니다. 남반구에서는 남극 대륙이나 호주 태즈메이니아 등에서 오로라를 볼 수 있습니다. 오로라 관측의 최적 시기는 겨울철(11월~3월)이며, 하늘이 어둡고 맑은 날 밤에 오로라를 볼 확률이 높습니다.

2. 오로라 예측 정보 활용: 오로라 관측을 위해서는 사전에 오로라 예측 정보를 확인하는 것이 중요합니다. NOAA 우주 기상 예측 센터 웹사이트나 오로라 예측 앱 등을 통해 실시간 오로라 활동 정보를 얻을 수 있습니다. 특히 KP 지수(오로라 활동 강도 지수)를 참고하면 오로라 관측 가능성을 예측하는 데 도움이 됩니다.

3. 오로라 촬영 장비 및 촬영 기법: 오로라를 사진으로 담고 싶다면 DSLR 카메라, 삼각대, 광각 렌즈 등의 장비를 준비하는 것이 좋습니다. 또한, 장시간 노출 촬영을 위한 릴리즈나 타이머 기능을 활용하면 더욱 선명한 오로라 사진을 얻을 수 있습니다. ISO 감도는 800~1600 정도, 조리개는 최대한 개방하고, 셔터 속도는 10~20초 정도로 설정하는 것이 일반적입니다.

4. 오로라 관측 시 주의사항: 오로라 관측은 주로 밤에 이루어지기 때문에 안전에 유의해야 합니다. 혼자 다니는 것을 피하고, 따뜻한 옷과 방한용품을 충분히 준비하는 것이 좋습니다. 또한, 오로라 관측 명소는 대부분 외곽 지역에 위치하므로, 차량 이동 시 안전 운전에 유의해야 합니다.

오로라 관측은 자연이 선사하는 경이로운 경험입니다. 철저한 준비와 함께 떠나는 오로라 여행은 평생 잊지 못할 추억을 선물할 것입니다.

 

---

[출처]

https://edition.cnn.com/2024/05/11/us/northern-lights-how-to-watch/index.html

Missed the dazzling northern lights show? You might get another chance Saturday night | CNN