기획·칼럼
[이야기가 있는 우주인문학] 이야기가 있는 우주 인문학 3
인생을 살면서 꼭 한 번은 해봐야 하는 일들이 있습니다.
사람들은 그것을 버킷리스트라고 부릅니다.
여러분의 버킷리스트는 무엇인가요?
‘이야기가 있는 우주 인문학’
오늘은 그 세 번째 이야기로 극지방의 버킷리스트 ‘오로라’입니다.
밤하늘이 줄 수 있는 가장 큰 감동이 바로 오로라일 것입니다.
하지만 오로라를 보기 위해서는 위도가 60도가 넘는 극지방으로 가야 합니다.
물론 극지방에 간다고 오로라를 쉽게 볼 수 있는 것은 아닙니다.
구름을 뚫고 오로라를 볼 수는 없습니다. 비가 오거나 눈이 오면 더더욱 오로라를 볼 수 없습니다.
물론 날씨가 맑다고 극지방에서 언제나 오로라를 불 수 있는 것도 아닙니다.
오로라는 땅으로부터 100km 이상 높은 극지방의 고층 대기가 태양에서 날아오는 고에너지 입자들과 부딪혀 빛을 내는 현상입니다.
결국 하늘이 돕고, 땅이 돕고, 날씨가 도와야만 오로라를 볼 수 있습니다.
올해는 11년 주기의 태양의 활동이 가장 약해지는 시기입니다.
태양의 흑점이 줄어들고,
태양 폭발과 같은 격렬한 입자 방출이 줄어드는 시기입니다.
하지만 요즘도 극지방의 밤하늘엔 변함없이 멋진 오로라가 나타나고 있습니다.
결국 태양 활동 주기와 오로라 발생 빈도가 큰 연관이 없다는 뜻입니다.
극지방에 다녀온 사람들은 세상 사람을 두 종류로 나눌 수 있다고 합니다.
‘오로라를 본 사람들’과 ‘오로라를 보지 못한 사람들’!
그것은 오로라를 보고 나면 세상을 바라보는 관점 자체가 달라지기 때문입니다.
하지만 진정한 오로라는 보는 것이 아니라 느끼는 것입니다.
그리고 진정한 오로라의 감동은 오로지 오로라 폭풍이 부는 날에만 느낄 수 있습니다.
오로라를 본 사람은 많지만 그 감동을 느낀 사람이 많지 않은 이유이기도 합니다.
태양으로부터 직접 날아오는 입자들은 오로라 폭풍을 만들 수 없습니다.
폭풍을 만들기 위해서는 에너지를 모아야 합니다.
음속의 1천배 이상의 속도로 날아온 태양 입자들이 지구 자기장과 만나면 그 속도가 1천분의 1 이하로 줄어듭니다.
결국 태양에서 날아오는 입자들 중 일부만이 음속보다 느린 속도로 지구 자기장을 따라 극지방의 하늘로 들어올 수 있습니다.
이 정도 입자들만으로는 강렬한 오로라 폭풍을 만들 수 없습니다.
극지방 하늘로 들어오지 못한 입자들은 지구 자기장을 태양 반대쪽으로 밀어내며 지구 뒤편으로 모입니다.
그렇게 남쪽과 북쪽에서 뒤로 밀려진 자기장이 서로 연결되는 순간 엄청난 폭발이 일어납니다.
태양 반대편에서 일어나는 지구 자기장의 재결합(re-connection)!
이것이 바로 오로라 폭풍을 만드는 비밀의 열쇠입니다.
자기장의 재결합이 일어나는 순간 고에너지 입자들이 음속의 수천 배 속도로 자기장을 따라 지구 극지방의 밤하늘로 돌진합니다.
결국 오로라 폭풍은 태양으로부터 바로 날아오는 입자들이 만드는 것이 아니라
태양 반대편에서 순간적으로 엄청난 입자들이 극지방으로 몰려 들어와 만드는 것입니다.
자기장의 재결합이 일어나는 위치는 지구와 달 사이 거리의 약 1/3인 12만 킬로미터 정도.
물론 방향은 지구에서 볼 때 태양의 반대편입니다.
그곳에서 입자들이 지구 극지방까지 도달하는 시간은 불과 90초 남짓..
결국 오로라 폭풍이 일어나는 정확한 순간을 예측하는 것은 무척 어려운 일입니다.
하지만 태양 관측을 통해 그 순간이 무르익고 있다는 것은 알아낼 수 있습니다.
태양에서 날아오는 입자들의 양이 많을수록, 또한 속도가 클수록 자기장의 재결합 가능성은 높아질 것입니다.
눈앞에 보이는 위협보다는 보이지 않는 뒤편에서 들어오는 위협이 더 무섭습니다.
하지만 눈에 보이지 않는 위협이 결코 우연히 나타나는 것은 아닙니다.
눈에 보이는 전조를 우리가 잘 이해하지 못했을 뿐입니다.
만약,
지구에 자기장과 대기가 없었다면 지구는 생명체가 살 수 없는 죽음의 세계가 되었을 것입니다.
오로라가 빛나는 것은 지구가 우주와 연결되어 있는 곳이라는 뜻입니다.
오로라가 화려하게 움직인다는 것은 그만큼 지구의 보호막이 잘 작동하고 있다는 뜻입니다.
태양계에서 이렇게 멋지고 화려한 오로라를 볼 수 있는 곳은 오직 지구뿐!
오로라가 바로 지구가 안전한 ‘생명의 땅’이라는 신호라는 것을 기억하기 바랍니다.
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- 이태형 한국우주환경과학연구소 소장
- 저작권자 2018.01.22 ⓒ ScienceTimes
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