오로라가 극지방에서만 주로 나타나는 이유
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오로라가 극지방에서만 주로 나타나는 이유

지구를 비롯한 대부분의 태양계 행성에서 극지방 가까이에서만 오로라가 나타나는 이유는 자기장 때문으로, 태양에서 날아오는 대전입자(태양풍)가 지구 가까이에 오면 대부분 지구 자기장 밖으로 흩어지지만, 그 중 일부가 밴 앨런대에 붙잡혀서 북극과 남극으로 모이게 된다. 이것이 상층 대기와 충돌하면서 방전을 일으키는 것이 오로라이다. 열권에서 일어나기 때문에 대류권의 기상 현상에 가려지면 볼 수 없다.

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 전기시설과 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 캐나다의 퀘벡 발전소가 고장나 퀘벡 시와 몬트리올에 대정전이 발생한 적이 있고, 1994년에는 미국의 뉴저지 주 발전소가 고장나 큰 피해가 발생된 적이 있다.

또 아름다운 외형과는 달리 오로라 현상도 엄연히 우주 방사능을 담은 대전입자로 인해 생기는 현상이기 때문에 극소량이지만 방사능을 띄고 있다. 일반인들이라면 오로라를 볼 일이 거의 없을 테지만, 국제선에 탑승하는 기장과 승무원은 항로 단축을 위해 북극권 항로를 통해서 이동하는 경우가 잦고, 필연적으로 우주 방사선에 노출되어 조금씩 방사선에 노출되곤 한다. 심한 경우엔 원전 작업자들보다 연간 피폭량이 높기도 하다. 그래도 대전입자의 대부분은 대기권에서 막히는 알파나 베타파이기 때문에 잠깐 보는데에는 큰 문제가 없다. 저위도에서도 전리층에서는 이런 우주선이 수없이 많이 들어오고 있다.

한국에서 평생 오로라가 발생하지 않는다는 보장은 없으니, 한국 같은 중위도 지역에 오로라가 나타날 일도 있을 것이다. 1770년에 전세계적으로 오로라가 관측이 되었는데 9일 동안 발생하였다. 하지만 조선왕조실록, 승정원일기의 기록이 없었는데, 해당 날짜의 승정원일기에 거의 매일같이 비가와서 측우기로 측정했다는 기록이 나오는 것으로 보아, 당시 궂은 날씨 때문에 천문 현상을 관찰하지 못했던 것으로 추정된다. 그런데 그런 일이 실제로 일어난다면 강력한 우주 방사능이 지구를 뒤덮고 있다는 얘기다. 사실 삼국사기, 고려사, 조선왕조실록 등에 오로라로 추정되는 기록은 심심치않게 등장한다. 학자들에 따르면 그걸 다 합하면 수백차례 정도 되는 걸로 보고 있다.

자기극이 시간에 따라 계속해서 움직이기에 오로라가 발생하는 위치또한 계속해서 변한다.