오로라의 종류, 분포, 높이, 발광 등 과학적 원리와 태양의 관계 등

오로라의 종류, 분포, 높이, 발광 등 과학적 원리와 태양의 관계 등

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Ⅰ. 오로라의 설명

 

- 오로라는 태양에서 방출되는 플라즈마 입자가

 

- 지구 대기권 상층부의 자기장과 마찰하여 빛을 내는 광전 현상입니다.

오로라 : aurora

 

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- 이들 입자의 유래는 주로 태양에서 방출된 것이 대부분인데

 

- 태양풍을 따라 지구 근처에 왔다가 지구 자기장에 이끌려 대기로 진입하는 것입니다.

 

- 자극에 가까운 북반구와 남반구의 고위도 지방, 즉 극지방에 가까울수록

 

- 관측이 쉽기 때문에 극광이라고도 합니다.

 

- 즉, 북극에서는 북극광, 남극에서는 남극광으로 불립니다.

 

- 그리고 지구 이외에 목성, 토성, 화성 등에도 오로라 현상이 있는 것으로 알려져 있습니다.

 

Ⅱ. 오로라의 어원

- 오로라라는 이름은 황금빛을 의미하는 단어 오르에서 유래했는데

 

- 이는 동틀녘 하늘에 태양에서 황금빛이 발할 때를 의미하는 새벽

 

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- 또는 신명이라는 뜻의 라틴어이며 로마신화에서 나오는 [여명의 여신(그리스신화의 에오스)]이기도 합니다.

 

- 오로라는 눈처럼 하얗고 장미 향기가 나는 피부를 가진 금발의 아름다운 여신이며

 

- 태양신 헬리오스의 누이동생입니다.

 

- 중위도에서 볼 수 있는 극광이 새벽빛과 비슷하기 때문에 17세기경부터 극광을

 

- 오로라라고 부르게 되었습니다.

 

Ⅲ. 오로라의 종류

- 오로라는 극관, 글로오로라, 오로라대형, 중위도 오로라 등

 

- 크게 셋으로 나눕니다.

 

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- 이 가운데서 가장 현저한 것이 오로라, 대형 오로라이고

 

- 보통 오로라라고 하면 다시 커튼형오로라, 패치상 맥동성오로라

 

- 희미한 부정형오로라로 나눕니다.

 

Ⅳ. 오로라의 분포

 

- 오로라가 가장 자주 보이는 곳은 남극 및 북극 양극 지방의 지구자기위도

 

- 65∼70도의 범위로서 이 지역을 오로라대라고 합니다.

 

- 오로라대보다 고위도(극관지역)나 저위도에서의 출현빈도는 현저히 감소합니다.

 

- 출현하는 위도는 지방시에 따라 다르며, 야간에는 65∼70도에 많으며

 

- 주간에는 75∼80도로 위도가 높아집니다.

 

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- 이렇게 오로라가 출현하는 위도가 지방시에 따라 변화를 보이기 때문에

 

- 오로라출현대(지구를 극지의 상공에서 내려다 보았을 때 동시에 오로라가 보이는 영역)를

 

- 오로라대와 구별해서 오로라 오벌이라고 합니다.

 

- 일련의 오로라오벌은 대개 2종류의 오로라로 구성되는데

 

- 낮에서 저녁을 거쳐 심야에 이르는 시간에는 커튼형오로라이고

 

- 그 이후 아침까지의 반은 주로 맥동성오로라로서 일반적으로 엷은 배경으로 동반합니다.

 

- 과거에는 관측장치의 감도부족으로 인해서 맥동성오로라를 충분히 관측할 수 없었기 때문에

 

- 이 부분을 희미한 부정형오로라라고 했었습니다.

 

Ⅴ. 오로라가 출현하는 높이

 

- 오로라가 나타나는 높이는 지상 약 80∼수백km의 초고층 대기층입니다.

 

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- 커튼 하단의 높이는 전리층 E층 (100-110km)이고, 커튼 상반부는 400km까지 펼쳐져 있습니다.

 

- 극관글로오로라가 지상 80∼100km, 중위도오로라는 평균적으로 더욱 높아서

 

- 지상 300∼600km 등으로 종류에 따라 고도가 다릅니다.

 

- 그리고 대형오로라는 출현시간, 위도 및 그 종류에 따라 고도가 변화합니다.

 

- 일반적으로 주간에 고위도에서 출현하는 커튼형오로라는 백수십∼수백km로 높지만

 

- 저녁부터 심야까지는 점차 하강해서 100∼수십백km가 됩니다.

 

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- 심야에서 아침까지의 오로라는 주로 맥동성 오로라로서 높이가 커튼형보다 낮아서 90∼100km 정도가 많습니다.

 

Ⅵ. 오로라의 발광

 

- 오로라가 발광하는 곳은 초고층대기이며, 발광색은 공기의 주성분인 질소와 산소의

 

- 분자와 원자 및 그 이온이 입사입자(전자·양성자)에 의해 충돌되어 들뜨게 되고

 

- 다시 들뜬 입자가 낮은 에너지준위로 떨어질 때 방출되는 고유의 빛입니다.

 

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- 오로라의 대표적인 빛은 산소원자가 방출하는 녹색광(파장 557.7nm) 및

 

- 적색광(파장 630nm, 636.4nm), 질소분자 이온이 방출하는 청색 디스펙트럼(파장 427.8nm 등)

 

- 그리고 질소분자의 적색 또는 핑크색 디스펙트럼 등입니다.