생글생글

과학과 놀자

고려시대 우리나라에서도 종종 볼 수 있었던 황홀한 오로라…지구 대기를 교란시켜 통신과 GPS에 영향 주기도

옛날 옛적 멀고 먼 나라에 살던 왕과 왕비가 오랜 기다림 끝에 공주를 얻었다. 그러나 기쁨도 잠시, 생일잔치에 초대받지 못한 마법사가 공주에게 물레에 찔려 죽는다는 무시무시한 마법을 걸었으나 착한 마법사의 도움으로 죽음 대신 깊은 잠에 빠지게 된다…. 누구나 한 번쯤 들어봤을 이 이야기는 그림 동화로 디즈니 만화영화로도 제작된 '잠자는 숲속의 공주'다. 공주의 이름은 바로 오로라, 로마신화에서 새벽의 여신이다. 하늘을 가로질러 너울거리는 빛의 향연일생에 한 번은 보고 싶다는 자연 현상인 오로라도 이 새벽 여신의 이름을 따랐다. 하늘을 가로질러 너울거리는 빛의 향연을 보기 위해 세계 사람들이 캐나다 옐로나이프에 모인다. 운이 좋으면 도착한 당일에도 볼 수 있지만, 며칠 기다려야 할 때도 있다. 오랜 기다림 끝에 마주하는 신비한 ‘초록 커튼’은 사람들 머릿속에 각인될 것이다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 유행으로 해외여행은 꿈도 꿀 수 없는 지금, 우리는 언제쯤 오로라를 볼 수 있을까? 오로라는 초록색일까오로라는 높은 에너지를 가지는 하전입자(전하를 띤 입자)가 자기력선을 따라 지구 대기로 들어오면서 대기 성분과 부딪쳐 빛을 방출하는 일종의 방전 현상이다. 오로라가 발생하는 지구 고층 대기는 주로 산소 원자와 질소 분자로 구성되어 있는데, 이들이 전자와 충돌해 들뜨게 되고 다시 바닥 상태로 천이하면서 방출하는 빛이 바로 오로라다. 강력한 에너지를 가지는 전자는 질소 분자를 이온화하며 지상에서 약 90㎞ 상공까지 떨어지는데 이곳이 오로라의 끝자락이다. 산소 원자는 에너지 준위에 따라 붉은색과 초록색 빛을 방출

과학 기타

“북극의 이상 고온, 태풍급 저기압 유입 때문”

북극의 유례없는 이상 고온은 ‘태풍급’ 저기압의 유입 때문이라는 사실을 한국 과학자들이 처음 밝혀냈다.극지연구소 북극해빙예측사업단 김백민 책임연구원 연구팀은 해양수산부의 지원을 받아 수행한 ‘극지 기후변화/기상재해 예측시스템의 개발 및 활용 연구’를 통해 이런 사실을 확인했다고 4일 발표했다.지난해 북극에서는 평균 기온이 평년(영하 25~20도)보다 20도 이상 치솟은 영상 0~5도에 달하는 등 유례없는 이상 고온 현상이 수차례 발생했다. 11월 북극의 평균 기온은 1.67도로 평년보다 23도나 높았다. 이 같은 북극의 이상고온이 인구밀집 지역인 동아시아와 북미·유럽 등지에서 한파와 폭설, 폭염 등 극단적인 기상 현상을 초래했다는 게 과학자들의 분석이다.연구팀은 북극해 현장관측 자료와 컴퓨터 시뮬레이션 등을 토대로 2015년 말 북대서양에서 발생한 중심기압 930헥토파스칼(hPa)의 ‘태풍급’ 저기압이 북극에 이상 고온 현상을 불러왔음을 밝혀냈다. 미국 연안에서 북대서양을 거쳐 유럽 북해로 이어지는 멕시코만류를 따라 강력한 저기압이 북상해 북극 중심부에 많은 양의 수증기와 열을 공급했고, 이것이 북극에 극단적인 고온 현상을 일으킨 결정적인 원인이라는 설명이다.이번 연구는 북극해 얼음 감소 등 북극 내부에서만 이상 고온 현상의 원인을 찾았던 기존 연구와 달리 북극 외부요인이 더 크게 작용했다는 점을 세계 최초로 밝혀낸 것으로 평가된다. 김 책임연구원은 “과거 문헌 등을 분석한 결과 지금까지 그 정도 저기압이 북극에 진입한 적은 3~4번밖에 없었다”며 “지금은 지구온난화로 북대서