오로라 이름의 유래, 현상의 생성원리와 특징

오로라는 로마 신화에 등장하는 새벽의 여신 아우로라(Aurora)에서 유래한 이름이다. 이런 이유로 오로라를 ‘여신의 드레스’에 비유하기도 한다.

오로라는 태양풍과 함께 지구 경계에 도달한 대전입자가 지구 자기장에 붙잡혀 지구 대기로 진입하면서 나타나는 현상이다. 입자들이 지구 대기의 공기 분자와 충돌하면서 다채로운 빛이 발생한다.

오로라의 색은 대기 중의 기체 분자의 종류에 따라 달라진다. 색과 형태, 밝기가 시시각각 바뀌어 움직이고 있다는 느낌을 주는 것이 특징이다. 오래전부터 신비로운 현상으로 여겨졌으며 많은 전설과 신화의 원천이 되기도 했다

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오로라는 주로 지구 자극과 가까운 북극과 남극 지역에서 일어난다. 북반구에서 나타나는 오로라를 북극광(Aurora borealis), 남반구에서 나타나는 오로라를 남극광(Aurora australis)이라 한다. 

오로라는 상층대기에 있는 원자와 대기권 외곽에 있는 에너지를 띤 입자(전자나 양성자)의 상호작용에 의해 생성된다. 이런 상호작용은 지구의 자극을 둘러싸고 있는 영역에서 일어난다.

오로라가 북극과 남극 주변에서 일어나는 이유도 이 때문이다. 일반적으로 북위 60도, 남위 60도 이상의 지역에서 오로라를 발견할 수 있다. 단, 태양 활동이 활발한 기간에는 오로라 발생 지역이 중위도까지 확장되기도 한다.

오로라는 태양풍의 일부로 지구의 경계에 도달한 대전입자(플라스마)가 지구 자기장에 붙잡혀 자기극으로 내려오며 전도되며 나타나는 현상으로 알려졌다. 

 

대전입자들이 산소나 질소 원자와 충돌하여 이들을 들뜬 상태로 만들면, 전자가 떨어져나오면서 이온이 생긴다. 이런 이온들이 다양한 파장의 복사에너지를 방출해 오로라 특유의 적색이나 청록색 빛을 만들어 내는 것이다. 

실제로는 가시광선과 자외선, 적외선 등이 나타나지만, 사람의 눈이 인식할 수 있는 가시광선만 보이는 것이다.

오로라는 빛을 발하는 커튼이나 호, 띠, 천 조각 등 다양한 형태로 나타난다. 가장 안정된 형태인 균일한 호 모양의 오로라는 때로 뚜렷한 변화 없이 여러 시간 동안 나타나기도 한다. 

그러나 대부분은 색과 형태, 밝기가 다양하게 변화하는 것이 일반적이며 호나 접힌 모양의 오로라는 하층 끝부분이 상층 끝부분보다 훨씬 더 뾰족하게 보인다.

오로라 호의 끝부분은 주로 접혀 있으며, 때로는 붉은색으로 하부 가장자리가 휘장과 같은 주름으로 테두리 쳐 있다. 자기 천장의 극 쪽 하늘은 대부분 초록빛으로 덮인다.

오로라의 이런 광경은 빛이 점차 백색광의 확산영역으로 사라지고 오로라가 극 쪽으로 후퇴하면서 끝난다.