오로라

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Solar System Astronomy · Planetary Science


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1. 개요
2. 유래
3. 관측
4. 생성 원리
5. 매체에서



1. 개요[편집]


Aurora.[1] 주로 지구북극권, 남극권 지역에서 관측할 수 있는 천문현상. 초고층 대기 중에 형형색색의 발광(發光)이 나타난다.


2. 유래[편집]


'오로라'라는 이름은 로마 신화의 새벽과 햇살의 여신 이름 아우로라(=그리스 신화에오스)에서 나왔다.

북반구에서 일어나는 경우 Aurora Borealis 또는 Northern Lights로, 로마 신화의 새벽의 여신 Aurora(아우로라)와 그리스어로 '북풍'을 의미하는 Boreas(보레아스)를 합친 단어. 갈릴레오가 1619년 명명했다고 한다. 서술했듯이 오로라를 극광으로 번역하기도 하기 때문에, Northern Lights 자체를 북극광이라고 부른다.

남반구에서 일어나는 경우 Aurora Australis, 극지방의 주민들은 "신의 영혼"이라는 이름으로 부른다고 한다. 매우 드문 확률로 중위도 지방에서도 관측 가능한 대규모의 오로라가 발생할 때, 그 빛이 마치 새벽빛과 같이 때문에 저런 이름이 붙었다. Australis는 라틴어로 '남쪽의'라는 뜻으로, Australia라는 나라 이름의 유래가 된 단어이기도 하다.

북유럽 신화에서는 명예로이 죽은 전사인 에인헤랴르들이 전사들의 천국 발할라에서 연회를 즐기며 춤을 추는 모습이라고 여긴다. 핀란드에서는 툴리케투라는 전설상의 북극여우 꼬리에서 생겨난 여우불이라고 믿는다.


3. 관측[편집]


무척이나 아름답기 때문에 '천상의 커튼'이라고 부르기도 한다. 지난 시대의 미약한 디지털 감광 사진들에서는 주로 장노출로 촬영해낸 연속된 수백~수천 장의 사진들을 이어서 동영상화 시켰지만, 기술이 발달됨에 따라 그 장관을 실제적으로 느낄 수 있게 되었다.


정말로 운 좋게 대규모로 오로라가 발생하면 일명 서브스톰(Substorm)이라 불리는 장관이 연출된다. 주로 녹색 오로라[2]만 보이지만 드문 확률로 빨간색[3], 주황색, 노란색, 분홍색[4], 보라색, 민트색, 흰색, 밝은 갈색 같은 다채로운 오로라도 간간이 목격되기도 한다.

오로라에 소리가 있느냐 없느냐에 대해서 말이 많은데, 오로라는 실제로 소리가 난다고 핀란드 알토 대학 연구진이 밝혔다. 틱틱거리는 소리나 뭔가 약한 폭발이 일어나는 소리와 비슷하다는 듯.

보통 극지방과 가까운 지역에서 관측이 가능한데, 북극권의 경우 아이슬란드, 그린란드, 노르웨이, 스웨덴, 핀란드러시아 북부, 스코틀랜드 일부 지역, 미국 알래스카캐나다에서 볼 수 있다. 남극권은 남아메리카 남부(예를 들어 아르헨티나우수아이아)에서 잘 보인다.

오로라 관측을 관광자원으로 적극적으로 내세우는 지역도 있는데, 시야를 가리는 지형지물이 거의 없고 밤 날씨가 맑은 캐나다옐로우나이프[5]가 특히 유명한 오로라 관측 지역이다. 북유럽에서는 아이슬란드, 핀란드 로바니에미, 노르웨이 트롬쇠, 러시아 무르만스크 등이 오로라 투어가 활성화돼 있다. 그 유명한 노릴스크는 외지인이 들어가지도 못하는데다 대기오염이 너무 심각해 오로라가 발생해도 볼 수가 없다. 특히 아이슬란드에서는 온천욕을 하면서 오로라를 볼 수 있는 블루 라군 온천이 유명하다. 의외로 북극남극 안쪽, 즉 극점 근처에서는 보기가 힘든데, 이유는 주로 나타나는 곳이 지자기 위도상으로 65~70도 정도의 범위이기 때문이다. 즉 남극점에서 너무 가까워도, 멀어도 볼 수 없다는 뜻. 때문에 남극에서도 장보고 과학기지가 있는 곳에서는 오로라를 자주 볼 수 있지만 세종기지가 있는 킹 조지 섬 같은 곳에서는 거의 볼 수 없다.

오로라 관측 시기는 춘분과 추분 때가 좋다. 지구 자기장과 태양 자기장이 평행을 이뤄 오로라가 나타날 확률이 가장 높기 때문이다.# 북반구에서는 8월중순부터 4월말까지를 오로라 여행시기로 보는데, 12월, 1월은 오로라가 상대적으로 약할 가능성이 높다고 한다.

드물게 위도 50도 일대[6]에서 보이기도 한다. 하지만 확률이 낮기 때문에 현지에 사는 사람이 아니라 단기 방문한 사람이 이런 나라에서 오로라 관측을 제대로 할 수 있을 거란 기대는 하지 않는 게 낫다.

사실 오로라는 한국이나 일본에서도 관측이 가능하긴 하다. 녹색은 지상 100km까지 대기에서 발생하는 오로라의 색이고 열권 이상 500km까지는 붉은색 오로라가 있다. 위도 35도(북반구 기준 부산광역시교토 정도의 위도다. 남반구 기준으로도 시드니보다 약간 남쪽) 정도에서도 각도상 붉은 오로라가 보인다. 다만 광공해가 너무 심해져 보이지 않는 것이다.

파일:attachment/오로라/image1.jpg

우주에서도 보인다. 우주 정거장에서는 나름 일상적인 풍경? #

지구만이 아니라 자기장이 강하게 존재하는 다른 태양계 행성, 이를테면 토성목성의 극지방에서도 오로라가 관측된다. 화성에는 옅은 대기가 있지만 자기장이 없어 오로라가 잘 나타나지 않으나, 2005년 마스 익스프레스 탐사선이 화성의 오로라를 처음 관측한 이래 지구에서보다는 드물게나마 여러번 관측된 바 있다. 심지어 ESA와 NASA의 연구진이 공동으로 진행한 연구에서 화성의 매우 척박한 대기환경을 인공적으로 조성한 후 오로라를 재현하는 실험을 벌여 맨눈으로도 볼 수 있는 진한 파란색 오로라를 얻어낸 적도 있다.

파일:토성 오로라.jpg

파일:external/www.fromquarkstoquasars.com/jupiter_newHorizons-browse1.jpg

기원전에 이라크에서 관측되었다는 기록이 있다.#

2023년 11월 6일 새벽에는 북위 43.4도에 위치한 일본 홋카이도 리쿠베츠초의 'Rikubetsu Space Earth Science Museum' 관측소에서 오로라가 관측되기도 하였다. #


4. 생성 원리[편집]


지구를 비롯한 대부분의 태양계 행성에서 극지방 가까이에서[7] 오로라가 나타나는 이유는 자기장 때문으로, 태양에서 날아오는 대전입자(태양풍)가 지구 가까이에 오면 대부분 지구 자기장 밖으로 흩어지지만, 그 중 일부가 밴 앨런대에 붙잡혀서 북극남극으로 모이게 된다. 이것이 상층 대기[8]와 충돌하면서 방전을 일으키는 것이 오로라이다. 열권에서 일어나기 때문에 대류권의 기상 현상[9]에 가려지면 볼 수 없다.


오로라가 어떻게 일어나는지를 설명해주는 영상.[10] 태양흑점으로부터 나오는 안개 형태의 가스가 태양풍이며, 그 주변의 선은 태양풍의 자기장, 지구를 감싸고 있는 선은 지구자기장으로 태양풍에 의한 자기장이 지구자기장에 간섭하면서 변형된 자기장을 따라 태양풍 플라스마가 남-북 방향으로 움직이다 양극 가까이에서 대기 입자와 부딪히면서 발광을 일으키는 것이다.

이처럼 오로라는 태양의 흑점의 활성화와 관계가 있으며, 그 때문에 11년을 주기로 많아졌다 적어졌다를 반복한다. 흑점의 폭발이 아주 크게 일어나면(= 태양의 활동이 활발하면) 그만큼 강한 플레어가 많이 발생한다. 따라서 지구에 붙잡히는 대전입자도 매우 많아져, 오로라를 볼 수 있는 지역이 극지방 뿐만 아니라 중위도 남쪽으로 확대되기도 한다.

또한 붙잡힌 대전입자의 수도 훨씬 많아져 지구 자기장을 따라 흐르면서 대기권에 매우 강한 지자기 유도 전류가 흐른다. 결과적으로 지상의 전기시설[11]과 금속 파이프들로 유도 전류가 발생하게 되는데, 만약 여기에 대한 대비가 부실하면 결국 폭주하는 전력 시스템을 제어하지 못해 시설이 하나씩 심각하게 고장나고 결국 대정전이 일어나게 된다.


실제로 1989년에 캐나다퀘벡 발전소가 고장나 퀘벡 시몬트리올에 대정전이 발생한 적이 있고, 1994년에는 미국뉴저지 주 발전소가 고장나 큰 피해가 발생된 적이 있다.

한국에서 평생 오로라가 발생하지 않는다는 보장은 없으니, 한국 같은 중위도 지역에 오로라가 나타나는 일도 있다. 삼국사기, 고려사, 조선왕조실록 등에 오로라로 추정되는 기록은 심심치않게 등장한다.# 학자들에 따르면 그걸 다 합하면 수백차례 정도 되는 걸로 보고 있다. 실제로, 2003년 10월 30일 새벽, 강력한 지자기 폭풍[12]보현산 천문대에서 실제로 오로라가 관측되었던 적도 있었다. 이는 한국에서서 현대적 장비를 통해서 처음으로 오로라를 관측한 사례이다.#

1770년에 전세계적으로 오로라가 관측이 되었는데 9일 동안 발생하였다. 하지만 조선왕조실록, 승정원일기에는 기록이 없는데, 해당 날짜의 승정원일기에 거의 매일 같이 비가 와서 측우기로 측정했다는 기록이 나오는 것으로 보아, 당시 궂은 날씨 때문에 천문 현상을 관찰하지 못했던 것으로 추정된다. # 심지어 캐링턴 사건이 일어난 1859년은 철종 재위기였는데 철종실록에도 그러한 내용이 없다. 그런 일이 실제로 일어난다면 강력한 우주 방사능이 지구를 뒤덮고 있다는 얘기다.

자기극이 시간에 따라 계속해서 움직이기에 오로라가 발생하는 위치 또한 계속해서 변한다. 보통 낮 시간대 강했다가 심야에 접어들수록 오로라가 약해진다. 커튼 모양의 오로라는 저녁 때 가장 선명하게 빛나다가 한밤중에는 상단 부분이 내려오고 새벽 시간대에는 완전히 사라진다. 이 때도 오로라 자체가 사라지는 것은 아니고 녹색 빛이 은은하게 빛난다. 이런 형태를 맥동성 오로라라고 한다.

2016년에는 오로라 관측이 어려운 저위도 지역에서도 오로라와 비슷해 보이는 광학적 현상이 발견되었고 해당 현상을 처음 발견한 아마추어 과학자들에 의해 '스티브'라는 이름이 붙여졌다.#


5. 매체에서[편집]



  • 대항해시대 2에서는 A급 발견물 중 하나로 등장하며, 자연으로 분류된다. 대항해시대 3에서도 발견물 중 하나로 등장하며, 증거품으로 '천사의 상'을 얻을 수 있다. 옛날 선원들이 이것을 보고 얼마나 놀랐을지... 더군다나 오로라가 나타나면 나침반이 제대로 작동하지 않기 때문에 더욱 당황했을 가능성이 높다. 대항해시대 4에서는 기상현상으로 등장한다. 화면비가 기존 바다 또는 육지 80%, 하늘 20% 정도 가량이었다면, 오로라 발생 시 바다 또는 육지 40%, 하늘 60%로 비율이 변한다. 대부분 극지방에서 나타나기 때문에 근처 자동항해가 아닌 상태일 가능성이 높고, 더군다나 보급항을 열심히 찾아 헤매고 있을 시기이기 때문에 항행에 많은 어려움을 겪게 된다.


  • 대항해시대 온라인에서는 북극해 지역을 항해할 때 가끔 나타난다. 별다른 효과는 없으며 단순한 기상현상. 발견물 중 기상 현상으로 등장한다. 호바트 북쪽 필드에서 발견할 수 있다. 인식 스킬 4랭.

  • 더 롱 다크에서 주요한 현상으로 나타난다. 지구 자기장의 이상으로 EMP 아포칼립스가 발생해 전력이 끊긴 캐나다 북부를 묘사한 생존게임인데, 오로라가 뜬 밤에는 전력이 일시적으로 복구되어 전등이나 TV, 모니터 같은 전자기기가 불규칙하게 빛나게 된다. 에피소드 2에서 오로라 현상을 이용해서 위험을 벗어나는 연출이 있다. 하지만 그 전력의 복구로 인해 바닥에 버려진 전선에서 전기가 흐르거나 동물들이 더 사나워지는 등의 문제가 있다.


  • 빙하에서 살아남기남극에서 살아남기에서 잠깐 나왔는데, 빙하 편은 하늘의 커튼이라는 별명답게 오로라를 진짜 커튼 모양으로 그려놓은데다 벌건 대낮에 오로라가 나타났지만(오로라는 낮에 나타날 수 있다. 잘 보이지 않을 뿐), 남극 편은 오로라가 어두운 밤에 나타나고 실제랑 비슷하게 그려서 제대로 묘사해놨다.


  • 포르자 호라이즌 4의 확장팩 Fortune Island에서도 맑은 날 밤 나타난다. 현실의 스코틀랜드 북부 스카이섬을 모티브로 했다. 포토모드를 작동시키기에 최적화된 환경이기도 하다.

  • 데스 스트랜딩에서는 에피소드 10부터 하늘에 오로라가 나타나기 시작한다.

  • 프리티 리듬 오로라 드림에서는 오로라 라이징을 뛰는데 이 때 오로라가 나타난다.[13]



  • 꽃보다 청춘 아이슬란드 편에서 주목적 자체가 오로라 발견이다. 그리고 4화에서 하루 일정이 마무리되고 인터뷰를 찍던 시점에 정우가 발견하여 인터뷰 중이던 조정석까지 다 뛰쳐나와 보다가 아예 차를 타고 오로라 헌팅에 나선다. 그때 잠깐 오로라에 대한 과학적 설명을 하는데 우주에는 플라즈마로 가득차있다는 약간 애매한 정보를 제공한다. 우주의 질량의 99%가 플라즈마 상태인 것은 맞는데, 공간적인 면에서는 틀린 이야기기 때문이다. 그리고 태양풍 대신 태양에서 나온 플라즈마가 자기장에 부딪혀 발생한다는 식으로 설명한다. 적당한 수준으로 간단하게 설명하고자하다보니 생긴 일인듯. 대신 아이슬란드 각지에서 직접 촬영한 것으로 보이는 고화질의 오로라 영상을 1분 가까이 보여주기 때문에 용서가 된다.



  • 묘사음악의 작품에서 오로라를 소재로 한 작품들이 존재한다.[14]


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[1] 영어권에서는 극광(polar lights), 북극 한정으로 노던 라이트(Northern Lights)라고도 한다.[2] 산소에 의해 나타난다. [3] 수소에 의해 나타난다. 토성에서도 가끔 목격할 수 있다고 한다. [4] 질소에 의해 나타난다. [5] 비행기로 들어가는 게 정신건강에 좋다. 고속도로가 있긴 하지만 구글 지도로 찾아보면 보다시피 가장 가까운 대도시인 앨버타 주도 에드먼턴에서조차 차로 15시간이나 걸리는(하지만 비행기로는 2시간밖에 안 걸리는) 만큼 차 끌고 가려는 마음은 쑥 사라질 것이다. 물론 가끔 캠핑카 끌고 마음 맞는 사람들끼리 가는 경우도 있다. 그만큼 오지 중의 오지다. 아래쪽에 보이는 건 바다가 아니고 호수다. [6] 북반구에서는 미네소타 주, 미시간 어퍼 반도, 메인 주미국 본토의 최북단, 만주 북부, 연해주 중북부, 몽골 북부, 독일 중북부, 덴마크, 잉글랜드, 프랑스 북부, 네덜란드, 폴란드 중북부, 우크라이나 북부 등. 남반구에서는 뉴질랜드 남섬, 태즈메이니아, 파타고니아 등.[7] 예외적으로 천왕성은 자전축이 옆으로 누워 있어 떼굴떼굴 굴러가기 때문에 오로라가 나타나는 면이 극지방은 아니다.[8] 열권이다. 지상고도 100km에서 1,000km까지로, 우주산업에서는 이곳을 우주 공간으로 인정한다.[9] 대표적으로 구름.[10] 정확히는 흑점폭발에 의한 코로나물질 방출이 일어났을 때의 상황으로, 일반적인 상황보다는 재난 상황에 가깝다. 평소에도 태양풍이 유입되어 오로라가 관측될 수 있다.[11] 특히 발전/송전/변압시설.[12] 이 때의 지자기/태양 폭풍을 2003년 할로윈 폭풍 이라고 부르며, 위성 관측상 최강의 태양플레어 (X40-45)가 관측된 때이기도 하다. 실제로 이 때 오로라 현상이 텍사스 휴스턴, 포르투갈과 스페인, 터키 등 중위도에서도 관측되었다. 그리고 2024년 현재까지 NOAA의 지자기폭풍 최고 등급*인 G5이 관측된 마지막 지자기 폭풍이기도 했다.[13] 이후 프리티 시리즈에서는 더빙 한정으로 왓챠 프리마지!의 등장인물 오메가 아우루의 더빙명으로 오로라를 작명해 오로라의 세 번째 사례로 등장한다.[14] 가령 요한 슈트라우스 2세의 오로라 발레 무곡 왈츠 작품 87. 링크