최강 ‘태양 폭풍’

오로라? 

오로라는 태양에서 방출된 대전입자(전하를 가지고 있는 입자)가 지구 자기장에 끌려 들어와 대기에 진입하는 과정에서 공기와 부딪히며 나타나는 현상이다. 대전입자들이 공기 속 산소나 질소 원자와 충돌하면 전자가 떨어져 나오면서 이온이 생기는데, 이러한 이온들이 다양한 파장의 빛을 내면서 오로라를 만든다. 극지방으로 갈수록 자기장이 강하기 때문에 북극과 남극 주변에서 관측된다. 각각 남극광 또는 북극광이라 부르기도 한다.

오로라는 북위 60~75도 부근에서 주로 겨울에 관측된다. 큰돈을 들여 아이슬란드·핀란드·캐나다 등으로 겨울 여행을 떠나 ‘오로라 헌팅(사냥)’을 해야 할 정도로 보기가 쉽지 않다.  오로라는 고도 100km부터 320km 사이에서 주로 발생하며 자극을 중심으로 약 20° 떨어진 위도 대에 주로 분포한다.

태양 활동이 활발할 때는 남쪽으로 치우쳐 오로라가 분포한다.

오로라는 지구뿐만 아니라 목성, 토성, 천왕성, 해왕성에서도 흔히 관측된다.

 

태양폭풍이란 ?

태양 폭풍은 태양에서 발생하는 자기장과 입자의 대량 방출로 인한 현상을 말한다.

위도에서도 오로라가 관측된 것은 태양 폭풍으로 지구로 날아온 대전입자가 많아졌기 때문이다.

양이 많다 보니 자기장이 약한 곳으로도 대전입자가 끌려 들어왔다.

올해 태양 활동이 극대기에 들어서면서 최근 잇따라 강력한 태양 폭풍이 지구에 몰아치고 있다.

‘태양 활동 극대기’란 태양의 심층부에서 자기장 폭발이 일어나는 시기로 약 11년 주기로 발생한다.

과학계에서는 올해부터 2027년까지 극대기가 이어질 것으로 본다.

미국 우주기상예측센터 클린턴 월리스 국장은 “이례적이고 역사적인 사건이 될 것”이라고 했다.

직전 최고 등급 태양 폭풍 발생기였던 2003년 10월에는 우리나라에서도 오로라가 관측된 적이 있다.

 

 

최강 ‘태양 폭풍’으로… 

 지난 5/11일 미국, 영국, 독일, 중국 등 북반구 곳곳의 밤하늘이 오로라로 화려하게 물들었다. 약 21년 만에 가장 강력한 태양 폭풍이 일면서 지구 곳곳에서 오로라로 하늘이 형형색색으로 빛나는 진풍경이 연출됐다 

5/11일(현지시간) AP통신에 따르면 이날 독일·스위스·중국·영국·스페인·뉴질랜드 등 전 세계에 보라색, 녹색, 노란색, 분홍색 등을 띤 오로라가 나타났다. 이는  태양의 활동이 활발해지면서 엄청난 에너지를 분출하는 플레어(flare) 현상으로 태양에서 분출된 입자들이 광속으로 지구 쪽으로 몰려왔다.  미 국립해양대기청(NOAA) 우주기상예측센터(SWPC)는 이날 최고 수준인 ‘G5′ 등급의 태양 폭풍이 지구에 도달했다고 밝혔다. 최고 등급인 G5 태양 폭풍이 발생한 것은 2003년 10월 이후 21년 만이다.  

 밴쿠버 키칠라노·제리코·로카르노 등 북쪽으로 향한 해변은 저녁 무렵부터 밤늦은 시간까지 오로라를 보려는 사람들로 가득했다. 어둠이 내리자 핑크색·하얀색·초록색 빛의 오로라가 하늘 위로 커튼처럼 드리워졌다. 이 씨는 "오로라의 빛은 정말 신비로웠고, 예상과 다르게 저 멀리 북쪽이 아닌 바로 머리 위에서 비춰서 놀랐다"며 "평생의 버킷리스트 중 하나를 달성하게 돼 너무 기뻤다"라고 감상을 전했다.

 

지구에 몰아친 최고등급 태양 폭풍

태양 폭풍이 아름다운 오로라만 만드는 것이 아니다. 

 태양에서 나오는 전자, 양성자 등 입자가 지구로 날아들며 우주 공간의 ‘전자기 환경’에 혼란을 일으킨다. 지구 자기장 등에 변화가 생기고, 전자 통신에도 영향을 준다. 지구 자기장 등에 변화가 생기고, 전자 통신에도 영향을 준다.

• 자기장의 변화: 태양 폭풍은 지구의 자기장에 영향을 미친다. 이로 인해 지구의 자기장이 잠깐 동안 뒤틀릴 수 있다. 이는 고도에 위치한 위성 및 전파 통신 시스템에 영향을 줄 수 있다.
• 극 광: 태양 폭풍은 지구의 극지방에서 화려한 오로라를 유발할 수 있다. 이는 태양에서 발산된 입자가 지구의 대기 중의 원자와 분자와 상호 작용함으로써 발생한다.
• 위성 및 우주선의 영향: 태양 폭풍은 우주선 및 인공 위성에 영향을 줄 수 있다. 이는 우주선의 전자 장비에 손상을 입힐 수 있으며, 통신 및 탐사 임무에 영향을 줄 수 있다.
• 전력 시스템 및 통신 인프라에 영향: 강력한 태양 폭풍은 전력망 및 통신 인프라에 영향을 줄 수 있다. 이는 전력 네트워크의 과부하, 위성 통신의 중단, GPS 시스템의 장애 등을 유발할 수 있다.
• 항공 및 위성 경로의 변화: 강력한 태양 폭풍은 항공기의 무선 통신 및 위성 기반 항법 시스템에 영향을 줄 수 있다. 이는 비행 경로의 조정이 필요할 수 있음을 의미한다.
• 고도의 대기: 태양 폭풍은 지구의 대기 상층에도 영향을 미칠 수 있다. 이는 항공기의 항속과 무선 통신에 영향을 줄 수 있다.

 앞서 NOAA의 우주기상예측센터(SWPC)는 10일 극한(extreme) 수준인 G5 등급의 지자기 폭풍이 지구에 도달했다고 전했다. G5는 다섯 단계로 분류되는 지자기 폭풍 등급 중 가장 높은 수준으로, G5 등급의 지자기 폭풍이 지구를 강타한 것은 2003년 10월 이후 처음이다. 2003년 당시에는 지자기 폭풍으로 스웨덴에서 정전이 발생하고 남아프리카공화국에서는 변압기가 파손됐다. 

태양 폭풍의 영향으로 지구의 대기에 영향을 미칠 수 있어 기상 전문가들 또한 면밀히 주시를 하고 있는 상황이다.

태양 폭풍의 영향은 그 강도와 지구의 자기장 상태 등에 따라 다양하며, 우주 전파를 관측하는 기관에서는 태양 폭풍의 영향을 모니터링하고 예측하여 적절한 대비 및 대응,  예측과 감시를 통해 지구상의 기술 시스템을 보호하고, 대처 방안을 마련하고 있다.