국내서도 태양폭풍 오로라 포착…아름다운 붉은색 '선명'

한국천문연구원

21년 만의 강력한 태양 폭풍이 지구를 덮침에 따라 지구 곳곳에선 형형색색의 오로라가 나타됐다. 한국에서도 선명한 붉은 오로라가 관측됐다.

한국천문연구원은 천문연이 운영하는 우주물체 전자광학 감시 시스템 ‘OWL-Net’이 태양 폭풍이 가장 강력했던 11~12일 한국과 몽골 등 각지에서 포착한 오로라 사진을 13일 공개했다.

미국 레몬산에 위치한 OWL-Net 4호기와 몽골에 위치한 OWL-Net 1호기가 촬영한 사진에는 붉은 빛 오로라가 선명하게 담겼다.

한국의 관측 장비도 포착에 성공했다. 천문연이 운영하는 경북 보현산천문대의 전리권‧고층대기 관측 시스템(TIMOS)은 대기광 관측용 전천카메라를 사용해 북쪽 고위도 방향에서 적색 오로라를 관측했다. 적색광 필터로 대기광을 관측하는 TIMOS는 적색 오로라를 높은 밝기로 관측한다.

경북 보현산천문대에 위치한 전리권·고층대기 관측 시스템(TIMOS)의 모습. 천문연 제공

또 경기 감악산에 위치한 중성자모니터에서는 우주선(Cosmic ray‧우주에서 지구로 내려오는 매우 높은 에너지의 입자선)의 수치가 급감한 모습이 확인됐다. 태양활동이 강할수록 우주선의 유입은 감소한다.

천문연은 5월 10일 새벽 감악산에 위치한 중성자모니터로 우주선의 수치가 급감한 모습을 확인했다. 중성자모니터는 지구 외부로부터 유입되는 우주선을 지상에서 관측하는 장비다. 태양활동이 강할수록 우주선의 유입이 감소한다.

오로라는 태양 표면에서 폭발이 발생하면서 쏟아지는 고에너지 입자들이 지구의 자기장에 잡혀 이끌려 양 극지방으로 내려오면서 지구 대기와 반응하여 내는 빛이다. 초록색과 붉은색 오로라는 산소 원자다. 가끔 오로라의 맨 아래 보이는 보라색 오로라는 질소 분자가 내뿜는 빛이다. 

오로라는 나침반이 가리키는 지구 자기장의 남북극을 중심으로 고리 모양으로 일어나는데 이를 오로라 타원체(auroral oval)라고 부른다. 이 오로라 타원체의 위치는 태양활동이 활발해 지자기폭풍이 강화될 때는 남북방향으로 확장한다.

오로라는 한국에서도 관찰된다. 5월 12일 새벽 한국 강원도 화천에서 아마추어천문가들이 오로라를 촬영했다. 또 강력한 태양 폭발이 지구를 덮쳤던 2003년 10월 30일 보현산천문대 전천 카메라는 붉은색 오로라를 포착했다.

지난달 강원도 화천에서 용인어린이천문대 소속 박정하, 심형섭 씨가 촬영한 오로라. 천문연 제공

오로라가 많이 관측되는 이유 중 하나는 태양활동이다. 태양의 활동은 평균 11년 주기로 강약을 반복하는데 2025년 태양활동이 정점에 이를 것(극대기)으로 예측된다. 태양활동 관련 예보는 우주전파센터 홈페이지(http://spaceweather.kasa.go.kr)를 통해 확인 가능하다.                                                                                                                            

[박정연 기자 hesse@donga.com]