봄의 전령 오로라 ‘만개’

[이주의 키워드] aurora

봄을 알리는 신호라면 흔히 벚꽃이나 제비, 아지랑이를 떠올린다. 서양에선 수선화와 박새가 봄의 대명사다. 그러나 극지방으로 가면 색다른 봄의 메신저가 있다. 눈 덮인 벌판의 청명한 하늘을 수놓는 발광현상 오로라(aurora)가 그것이다.

올 들어 최대 규모의 오로라가 캐나다 옐로우나이프 지역에서 관찰됐다는 소식이 신비로운 이미지와 함께 TV화면을 장식했다. 해질 무렵 밤하늘에 연둣빛 빛줄기가 피어오르고 노란색 등 다양한 빛깔이 더해지면서 거대한 연기처럼 퍼져 하늘 전체를 뒤덮는 장관이었다.

오로라는 춘분(vernal equinox, 3월20일)을 전후해 가장 활발해진다. 그 이유는 아직 과학적으로 규명돼 있지 않다. 오로라는 태양흑점 활동과 관련 있는데, 태양은 정작 지구가 어느 계절인지 무심하기 때문에 봄과 연관시킬 근거를 찾지 못하고 있는 것이다.

요즘 미국과 캐나다 북부에선 성수기를 맞은 오로라 관광이 한창이다. 미국 알래스카와 캐나다 앨버타주, 노스웨스트 준주 등지가 그 중심지다. 녹색·황록색·붉은색·오렌지색·푸른색·보라색 등 형형색색 빛의 신비를 구경하려면 뛰어난 안내원과 행운, 고가의 여행비가 필요하다.

오로라는 인간의 눈으로 관찰할 수 있는 희귀한 우주현상이다. 천문학에서는 태양의 흑점 폭발로 발생한 고에너지 입자들이 자기장에 끌려 대기로 진입하면서 공기분자와 반응해 여러 가지 빛을 내는 일종의 방전현상이라 설명한다.

북위 60~80도의 고위도 지방과 남극권에서 주로 나타나지만, 영국 등 중위도에서도 더러 관측된다. 지난 2003년 10월30일 새벽 유례없는 자기폭풍의 영향으로 한국에서도 오로라가 관찰된 바 있다.

오로라란 말은 17세기 프랑스 과학자 피에르 가센디가 로마신화의 ‘여명의 신’ 이름을 따 붙인 것으로 알려져 있다. 북극권의 오로라는 ‘aurora borealis,’ 남극권의 오로라는 ‘aurora polaris’라 부른다.

다른 말로는 ‘polar lights’나 ‘northern(southern) lights’라고도 한다. 한글로는 ‘극광’이란 번역어가 있다. 금의 화학기호인 AU가 ‘빛나는 새벽’이란 뜻의 라틴어 ‘aurora’에서 유래한 것이다.

미국과 캐나다 공동연구팀은 몇 년 전 오로라의 정체를 밝혀내는 조사를 벌였다. ‘THEMIS’라 명명된 이 프로젝트는 미국 항공우주국(NASA)과 캐나다 우주국(CSA)이 공동 수행했다.

양국 과학자들은 오로라 발생지역에 5개 인공위성을 띄워 태양에서 분사된 입자와 지구 자기장의 상호작용을 낱낱이 기록하고, 캐나다 화이트 호스 등 20개 지상 관측소에서 디지털 이미지를 포착해 자기장의 특성을 분석했다.

우주개발 당국이 이 일에 나선 것은 그럴만한 이유가 있다. NASA는 발광현상 자체보다 빛을 유발하는 우주폭풍의 에너지 방출에 주목했는데, 오로라와 비슷한 전자 방출이 우주인과 우주선에 해를 끼칠 수 있기 때문이라고 한다.

오로라는 그 영롱한 자태와 달리 지구 자기장 교란으로 인한 통신장애 등 위험요소를 안고 있다. 자기장이 교란되면 인공위성이 궤도를 이탈·손상되거나 GPS·통신에 이용되는 전리층에 장애가 일어날 수 있다.