북극광은?
지구에서 충분히 북쪽이나 남쪽에 살고 있다면 운이 좋게도 북극광/남극광을 볼 수 있습니다. 운이 좋게도 오로라가 나타나는 맑은 밤 야외에서 자신을 발견할 수 있다면 이 눈부신 빛과 색상에 매료될 것입니다. 이 춤추는 빛의 띠는 진정으로 자연의 가장 마법 같은 광경 중 하나입니다. 그들은 무엇이며 어떻게 형성됩니까? 이러한 질문에 대한 답은 지구와 태양의 관계를 이해하는 데 도움이 됩니다. 그들은 또한 우리 세계의 내부와 대기가 태양 에너지와 어떻게 상호 작용하는지에 대한 통찰력을 제공합니다.
오로라는 어떻게 만들어질까요?
태양은 9300만 마일 떨어진 우리의 가장 가까운 별입니다. 거리에도 불구하고 태양의 순수한 에너지는 우리 세상을 따뜻하게 하고 모든 생명을 유지하기에 충분합니다. 태양은 지속적으로 태양풍이라는 방사선의 흐름을 방출합니다. 태양풍은 태양으로부터 많은 에너지를 운반하는 많은 입자로 구성됩니다. 이 에너지 입자는 지구상의 생명에 치명적이며 DNA 구조를 손상시킬 수 있습니다. 고맙게도 지구는 태양풍으로부터 우리를 보호하는 자연 장벽을 만들었습니다. 지구 자기장은 태양풍에 대한 주요 방패입니다. 이 자기장은 지구에 회전하는 철심이 있기 때문에 생성됩니다. 철은 전기를 전도하며 회전할 때 움직이는 전하가 자기장을 생성합니다. 지구의 핵에서 생성된 자기장이 바깥쪽으로 이동함에 따라 우리 세계를 둘러싸는 그물망을 형성합니다. 태양풍이 지구 자기장을 만나면 우리 세상에서 멀어집니다. 자기장이 없으면 태양풍은 얇은 공기층만 남을 때까지 천천히 대기를 침식합니다.
그러나 태양풍의 모든 입자가 방향을 바꾼 것은 아닙니다. 대신 자기장은 하전 입자를 지구의 극 쪽으로 끌어당깁니다. 태양풍이 우리 세계에 도달하더라도 생명체는 여전히 오존층에 의해 보호됩니다. 그러나 지구에는 오존에 두 개의 큰 구멍이 있는데 하나는 극에 있습니다. 하전 입자가 북극과 남극으로 방향을 바꾸면 대기의 원자와 상호 작용합니다. 태양풍의 에너지는 지구 대기의 일부 원자가 전자를 잃게 만드는 이온화 과정입니다. 태양풍은 대기의 입자를 이온화하여 높은 에너지로 빛나게 합니다. 오로라는 태양의 하전 입자와 상호 작용하여 빛을 발하고 공기를 통해 이동하는 대기의 이온화된 원자입니다.
다양한 색의 오로라
오로라는 일반적으로 녹색이지만 다양한 색상으로 나타날 수 있습니다. 오로라의 색은 이온화된 원자와 이온화가 일어나는 고도에 따라 달라집니다. 산소와 질소는 지구 대기에서 가장 풍부한 화학 물질이기 때문에 오로라의 색상은 이 두 화학 물질이 태양풍과 어떻게 상호 작용하는지에 따라 달라집니다. 오로라는 높은 고도에서 산소가 이온화될 때 붉게 빛납니다. 낮은 고도에서 이온화된 산소는 녹색입니다. 동일한 화학 물질이 두 가지 다른 색상을 생성하는 이유는 높은 고도에서 산소 밀도가 낮은 고도에서보다 훨씬 낮다는 사실과 관련이 있습니다. 고도가 높으면 태양풍이 더 높은 빈도로 산소를 이온화하여 붉은 빛을 냅니다. 마찬가지로 태양풍이 산소와 덜 상호 작용하는 낮은 고도에서는 제품이 녹색으로 나타납니다. 오로라는 빨간색과 녹색 외에도 파란색이나 보라색이 될 수 있습니다. 이 두 가지 색상이 보이면 대기 중에 질소 가스가 이온화되고 있는 것입니다. 오로라가 형성되고 고유한 색상을 생성하는 과정은 아름다움과 복잡성을 더할 뿐입니다.
