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#오로라

6건의 기사

관측·천문현상

오로라의 여러 형태: 호(arc), 커튼, 코로나 등

EarthSky가 밤하늘에서 관측할 수 있는 오로라의 대표적인 형태들을 정리했다. 지자기 활동이 약하거나 폭풍이 시작·종료될 때 나타나는 가장 흔한 '확산 발광(diffuse glow)'은 뚜렷한 가장자리나 패턴이 없으며, 에너지를 가진 전자가 넓게 산란된 뒤 대기 입자와 충돌해 구름처럼 고르게 빛나면서 만들어진다. 활동이 강해지면 오로라 타원체(auroral oval)를 따라 빛의 띠가 형성되는 호(homogenous arc·rayed arc), 자기력선을 따라 수직으로 뻗는 광선(ray), 호가 평행하게 겹쳐 3D처럼 일렁이는 커튼·드레이퍼리 형태가 나타난다. 특히 강한 지자기 폭풍이 발생하거나 극지방에 가까울수록 나선·소용돌이 형태를 볼 수 있고, 오로라가 머리 위까지 내려와 하늘을 덮으면 코로나(corona)라고 부른다. EarthSky는 오로라가 왜 서로 다른 형태를 띠는지는 아직 완전히 밝혀지지 않아 현재도 연구가 진행 중인 분야라고 밝혔다.

EarthSky

관측·천문현상

오로라에도 '시즌'이 있다 — 춘분·추분 무렵 오로라가 잦아지는 이유

오로라는 매년 봄·가을 분점(춘분·추분) 무렵에 더 자주 발생하며, 이 패턴은 100년 넘게 과학자들에게 알려져 왔다. 1912년 영국 예수회 천문학자 알로이시우스 코티(Aloysius Cortie)가 분점과 오로라의 연관성을 다룬 첫 주요 논문을 발표했고, 1940년 시드니 채프먼(Sydney Chapman)과 율리우스 바르텔스(Julius Bartels)도 저서 '지자기학(Geomagnetism)'에서 이 연 2회 주기를 논의했다. 현재 가장 널리 받아들여지는 설명은 UCLA의 크리스토퍼 러셀(Christopher Russell)과 로버트 맥퍼런(Robert McPherron)이 1973년 논문에서 제시한 '러셀-맥퍼런 효과'로, 태양풍이 운반하는 태양 자기장의 남북 성분(Bz)이 지구 자전축의 기울기와 맞물려 분점 무렵 변동이 가장 커지고, 이 Bz가 지구 자기장과 반대 방향일 때 지자기 폭풍과 오로라가 가장 빈번해진다는 내용이다. 여기에 분점 무렵 지구 자기극이 하루 두 차례 태양풍 흐름과 직각을 이뤄 태양풍 효과가 강해지는 '분점 효과(equinoctial effect)'도 더해진다. 태양 활동의 11년 주기는 2024년 말 정점을 지난 것으로 보이지만 태양은 여전히 비교적 활발한 상태다.

EarthSky

Arp 143 Caption: A spectacular head-on collision between two galaxies fueled the unusual triangular-shaped star-birthing frenzy, as captured in a new image from NASA's Hubble Space Telescope. Credits:
천문·천체물리

오로라 가열만으로는 갈색왜성 대기 온도역전 설명 못 해 — 새 모델링 연구

JWST 분광 관측을 토대로 한 최근 모델링에서 Y형 왜성 CWISEP J193518.59-154620.3과 T형 왜성 SIMP J013656.5+093347.3의 대기에 온도역전(thermal inversion)이 존재할 가능성이 제기됐고, 그 원인으로 오로라에 의한 에너지 유입이 거론돼 왔다. 연구진은 목성 오로라 전자 관측과 부합하는 여러 전자빔 에너지 스펙트럼을 갈색왜성에 예상되는 총 전자 플럭스에 맞춰 조정한 뒤 대기 반응을 시뮬레이션했다. 그 결과 두 천체 모두에서 오로라 에너지 유입만으로는 관측이 요구하는 온도역전의 크기와 압력 수준을 동시에 재현하지 못했으며, 모델에서 역전이 생기더라도 필요한 값보다 너무 낮은 압력대에서 나타났다. 연구진은 실제 오로라 전자 분포에 이번 모델보다 강한 고에너지 성분이 있거나, 추가적인 가열 메커니즘 또는 대기의 불균질한 가열이 관측된 방출에 기여했을 가능성을 제시했다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

천문·천체물리

오로라 기록으로 망원경 이전·초기 시대 태양 활동 주기 복원

저위도 오로라 관측 기록은 대형 우주기상 현상(SWE)만 드문드문 남긴 자료라 개별 태양 주기를 식별하기 어렵다. 연구진은 몬테카를로 시뮬레이션으로 최적 복원 절차를 찾아, 연평균 우주기상 현상 발생률이 약 3 이상이면 재구성한 극소기의 90% 이상이 실제 극소기와 ±2년 이내로 일치한다는 것을 확인했다. 이 조건은 슈푀러 극소기와 마운더 극소기 사이의 100년가량 정상 활동기인 초기 근대 활동기(EMAP) 대부분에서 충족된다. 연구진은 1610년 진행 중이던 최초의 망원경 관측 주기를 T0로 삼는 '망원경 시대' 번호 체계를 도입해 T-5부터 T2까지(1560~1640년) 8개 주기를 복원했으며, 1540년부터의 이전 주기도 신뢰도는 다소 낮지만 복원 가능하다고 밝혔다. 방사성 핵종 기반 복원 및 흑점 관측 자료와 비교한 결과 마운더 극소기 직전 마지막 주기를 제외하면 전반적으로 잘 일치했다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

This Hubble image shows NGC 4789A, a dwarf irregular galaxy in the constellation of Coma Berenices. It certainly lives up to its name — the stars that call this galaxy home are smeared out across the
행성과학·태양계

오로라 전리층의 극단적·순간적 에너지 폭발 I: 예측 기반 레이더 추적

ICEBEAR VHF 레이더가 관측한 3m 규모 팔리-부네만 불안정 구조를 클러스터 단위로 자동 추적하는 기법이 제시됐다. 4년간 지자기 교란 시기에 추적된 74,517개 클러스터의 속도 분포는 300~4,000m/s 전 구간에서 스웜(Swarm) A 위성의 횡단 이온 드리프트 분포와 확률밀도 기준 2배 이내로 일치했고, 2021년 5월 두 차례 동시 관측에서는 DMSP F16의 현장 이온 드리프트로도 검증됐다. 연구진은 지자기 활동도에 따른 전기장 분산을 σ² = 3.68×10⁵ (SME/100 nT)^0.353 m²s⁻²로 매개변수화했으며, 이는 관측 활동도 범위에서 30~60mV/m에 해당한다. 2024년 5월 10일 슈퍼 자기폭풍 당시에는 주간면 커스프 적도 쪽 닫힌 자기력선 영역에서 11,240±660m/s로 이동하는 클러스터가 포착돼 약 560mV/m의 전기장을 시사했다. 저자들은 이 매개변수화가 우주기상 모델에서 폭풍 시 줄 가열 수지의 격자 이하 기여를 채우는 데 쓰일 수 있다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

A breathtaking shot of a rocket launch, creating a vivid trail under a starry night sky.
관측·천문현상

APOD: 아이슬란드 폭포 위로 쏟아진 화려한 오로라

NASA의 '오늘의 천문 사진(APOD)' 2026년 8월 27일자로 아이슬란드 스코가포스(Skógafoss) 폭포 위 밤하늘을 물들인 오로라 사진이 선정됐다. 사진작가 빅토르 리마(Victor Lima)가 2025년 4월 5초 단일 노출로 촬영했으며, 오로라 관측에는 높은 태양 활동과 어둡고 맑은 하늘, 대개 고위도의 관측 장소가 필요하다. 오로라는 태양풍의 하전 입자가 지구 자기권에 포획돼 자기장을 따라 극 지역으로 이동한 뒤 대기 중 기체 입자와 충돌하며 발생하고, 산소는 붉은색·초록색, 질소는 파란색·분홍색 등 기체와 고도에 따라 색이 달라진다. 남반구는 특히 남극권 주변에 육지가 적어 남극광보다 북극광이 더 쉽게 관측된다.

NASA