모달창 닫기
- 홈으로 이동
별자리/천문현상
Q.오로라는 왜 생기나요?
2010-02-23
A.오로라는 자기권으로부터 자기력선을 따라 하강하는 고 에너지의 하전입자(주로 전자)들이 상층대기와 충돌함으로써 발생하게 됩니다.
하강하는 전자는 평균 35eV의 에너지를 소모하면서 중성대기 분자를 이온화시키게 되는데 이 에너지 중 평균 40%에 해당하는 15eV는 원자나 분자를 이온화하는데 사용되고 나머지 60%는 이들을 여기 시키거나 병진 운동에너지를 증가시키는데 사용됩니다. 하강전자들은 이러한 방법으로 에너지를 모두 잃을 때까지 대기층을 투과해 나가며, 하강전자의 평균 에너지가 수 KeV정도이므로 백 여 개의 분자들을 이온화시키면서 오로라 커튼의 하단 높이에 해당하는 지상으로부터 110km의 고도까지 접근할 수 있게 됩니다. 오로라가 관측되는 지점은 평균적으로 지자기 위도 76도 부근(정오에 관측되는 오로라)과 67도 부근(자정 영역에 관측되는 오로라)입니다.
그리고 오로라의 색깔은 자외선에서부터 적외선 영역에 이르는 넓은 파장 대에 걸쳐 나타나지만 가장 흔히 관측되는 것은 산소 원자에서 방출되는 555.7nm의 녹색입니다. 그 외 이온화된 질소 분자에서 방출되는 427.8nm의 보라색계열과 드물게 산소원자가 방출하는 630nm 적색 오로라도 관측됩니다.
하강하는 전자는 평균 35eV의 에너지를 소모하면서 중성대기 분자를 이온화시키게 되는데 이 에너지 중 평균 40%에 해당하는 15eV는 원자나 분자를 이온화하는데 사용되고 나머지 60%는 이들을 여기 시키거나 병진 운동에너지를 증가시키는데 사용됩니다. 하강전자들은 이러한 방법으로 에너지를 모두 잃을 때까지 대기층을 투과해 나가며, 하강전자의 평균 에너지가 수 KeV정도이므로 백 여 개의 분자들을 이온화시키면서 오로라 커튼의 하단 높이에 해당하는 지상으로부터 110km의 고도까지 접근할 수 있게 됩니다. 오로라가 관측되는 지점은 평균적으로 지자기 위도 76도 부근(정오에 관측되는 오로라)과 67도 부근(자정 영역에 관측되는 오로라)입니다.
그리고 오로라의 색깔은 자외선에서부터 적외선 영역에 이르는 넓은 파장 대에 걸쳐 나타나지만 가장 흔히 관측되는 것은 산소 원자에서 방출되는 555.7nm의 녹색입니다. 그 외 이온화된 질소 분자에서 방출되는 427.8nm의 보라색계열과 드물게 산소원자가 방출하는 630nm 적색 오로라도 관측됩니다.