오로라와 신기루의 비밀, 원리

오로라는 무척 아름답고 멋져서 눈길을 끄는 자연 현상 중 하나입니다. 흔히 사진으로나 영상으로 많이 접할 수 있지만, 한국에 사는 우리가 눈으로 직접 보기는 매우 어려운 자연 현상입니다. 비행기 타고 먼 길을 떠나도 운이 좋아야 볼 수 있기 때문인데요. 오로라는 지구의 극지방에서 관측되는 빛의 현상으로 폴라 라이트(Polar Lights)라고도 불립니다. 오로라는 로마 신화에 등장하는 아우로라의 이름을 딴 것으로 알려져 있으며 '새벽'이라는 뜻의 라틴어입니다. 오로라는 남극 지역에서는 '오스트레일리스(Australis)'로, 북극 지역에서는 '보렐리스(Borealis)'라 불립니다. 오로라는 대부분 녹색을 포함하고 있으며, 때때로 빨간색, 노란색, 블루 등 다양한 색깔로 빛을 발합니다. 이러한 아름다운 현상은 수많은 여행자들이 꼭 보고 싶어하는 버킷리스트 중 하나로 손꼽히고 있습니다.

 

 오로라

오로라 현상이 일어나는 원리는?

오로라의 발생 원리는 태양에서 발산되는 입자들이 지구의 자기과 상호작용하여 이루어집니다. 태양에서 발산되는 높은 에너지 입자들이 이른바 '태양풍(solar wind)'을 이루며 지구를 향해 날아옵니다. 이들 입자들은 지구의 자기장과 상호작용을 하면서 대류권에 있는 농도가 높은 분자들과 충돌합니다. 이러한 충돌이 발생하면 분자들은 빛을 방출하며 오로라 현상이 일어나게 됩니. 즉, 극지방의 상층 대기에서 발생되는 큰 규모의 방전현상이라고 할 수 있습니다. 흔히 오로라라고 하면 초록색을 떠올리게 되지만 원래는 초록색 외에도 붉은색이나 주황색, 보라색, 흰색 등 다양한 색깔이 있다고 합니다. 하지만 초록색 외의 다른 색깔은 아주 드물게 발견됩니다. 한편, 오로라의 밝기 역시 다양하며, 오로라에서 소리도 난다고 하니 참으로 신기합니다.

 

오로라는 어디에서 볼 수 있을까?

오로라는 극지방의 고위도 지역에서 주로 볼 수 있습니다. 오로라는 밤에 가장 잘 보이며, 빛 공해가 적은 지역에서 가장 명백하게 관측할 수 있습니다. 따라서 시골이나 산, 호수 등 자연환경이 적절한 관측지입니다. 겨울철, 특히 9월부터 4월까지가 오로라 관측의 가장 좋은 시기입니다. 북극권에서는 캐나다, 노르웨이, 러시아, 스웨덴, 핀란드 등의 국가에서 오로라를 관측할 수 있습니다. 남극권에서는 호주 테즈머니아, 남극 대륙, 남극 섬, 뉴질랜드 남섬에서 오로라를 볼 수 있습니다.

캐나다에서는 옐로나이프, 유콘주 등에서 관측할 수 있으며, 노르웨이에서는 트롬숲, 로포튼 등에서 관측할 수 있습니다. 핀란드에서는 라플란드, 루카, 스웨덴: 아비스코, 키루나, 러시아에서는 무르만스크, 케미 등이 명소로 꼽힙니다. 아이슬란드도 오로라로 유명한 국가 중 하나입니다. 수도 레이캬비크 주변, 골든 서클 등 오로라를 관찰할 수 있는 명소가 많습니다. 남반구에서는 호주의 테즈머니아 주의 크레이들 마운틴, 뉴질랜드의 남섬의 레이크 테카포, 스토위트 아일랜드, 그리고 남극대륙에서도 오로라를 관측할 수 있다고 합니다. 언젠가 꼭 한 번은 오로라를 마주하고 밤하늘을 바라볼 수 있었으면 좋겠습니다.

 

 신기루

신기루 현상이 일어나는 원리는?

신기루는 빛의 굴절 현상으로 인해 일어나는 기상학적 현상 중 하나입니다. 주로 더운 날씨와 낮은 대기압 때문에 빛이 공기의 층을 관통하면서 일어나게 됩니다. 이 현상은 물체나 물에 대한 거리나 위치를 잘못 인식하게 만들어, 그것이 실제로 존재하지 않는 것처럼 보이게 합니다. 신기루는 주로 두 가지 종류로 나눌 수 있습니다.

우선, 파타 모르가나(Fata Morgana)가 있는데, 이것은 대기권의 온도나 밀도가 빠르게 변화하는 곳에서 발생합니다. 이러한 차이는 빛의 굴절을 일으키며, 거리가 먼 물체가 가까이에 위치한 것처럼 보이게 합니다. 또한 물체가 수직으로 늘어난 것처럼 보이기도 합니다.

그리고 아래 신기루(Inferior Mirage)는 물체가 하늘 높이에서 거꾸로 뒤집혀 보이는 현상입니다. 이 현상은 땅 위에서 햇빛이 뜨거운 지표면(예: 사막이나 도로)으로 부터 반사될 때 주로 발생합니다. 반사된 빛은 혼합되어 빛이 수평으로 이동하며, 눈까지 전달되어 아 신기루를 형성합니다.

 

신기루는 어디에서 볼 수 있을까?

신기루는 특별한 장소에 국한되지 않으며 전 세계에서 자연 현상으로 발생할 수 있습니다. 특히, 기온 차이가 큰 상황이나 빛의 반사가 발생하는 경우 신기루가 발견되기 쉽습니다. 미국의 데스 밸리는 사막 지대로서, 전 세계에서 가장 더운 지역 중 하나입니다. 높은 기온으로 인해 공기의 밀도와 온도에 변화가 발생하며, 그 결과를 볼 수 있는 극적인 신기루가 생성됩니다.

그리고 건조한 및 뜨거운 도로 표면 위에서 아래 신기루(Inferior Mirage)를 관측할 수 있습니다. 이러한 현상은 특히 더운 날씨에 더 빈번하게 발생하며, 물 웅덩이나 거울과 비슷한 빛을 볼 수 있습니다. 또, 바다와 같은 큰 물체 근처의 해안 도로에서도 간혹 신기루를 볼 수 있습니다. 이러한 현상은 주로 기온 변화가 심한 날들에 발생합니다. 바다일 경우, 항해 중 거리가 먼 선박들에서 신기루 증상을 관찰할 수 있습니다. 이것은 바다 위에서 빛의 굴절이 발생하기 때문입니다.