태양에서 지구를 향해 태양풍이라는 것이 불고 있습니다. 태양풍에는 플라즈마 상태의 양성자나 전자가 포함되어 있는데 대기 중의 원자나 분자에 충돌하면서 여기가 일어납니다. 여기란 분자나 원자가 외부로부터의 에너지에 의해 기존(기저상태)보다 에너지가 높아지는 것을 말합니다. 여기상태는 불안정하기 때문에 즉시 기저상태로 돌아갑니다. 그때에 빛으로서 에너지가 방출되는 데 그 빛이 오로라의 실체입니다.
빛의 색은 파장에 의해 결정됩니다. 빛의 파장은 여기상태와 기저상태의 에너지 차이의 크기에 의해 결정됩니다.
오로라의 경우 고도에 따라 색상이 달라집니다. 고도가 높으면 대기밀도가 얇아지고 플라즈마와 대기 중 원자가 충돌하지 않기 때문에 오로라가 발생하지 않습니다. 플라즈마의 에너지가 약하면 낮은 고도로 가기 전에 충돌하여 산소원자가 적색으로 발광합니다. 여기상태에서 기저상태로 돌아오는 시간이 길고 대기밀도가 높으면 발광하기 전에 충돌이 일어나 버립니다. 따라서 붉은 오로라는 좀처럼 볼 수 없습니다.
플라즈마의 에너지가 강해지면 플라즈마가 더 낮은 고도에 도달하여 녹색 오로라를 볼 수 있습니다. 오로라 중에서도 가장 많이 볼 수 있는 색상입니다. 마찬가지로 산소원자가 발광하지만 에너지가 크기 때문에 더 강하게 여기하고 녹색으로 발광합니다.
또한 고도가 떨어지면 산소원자보다 질소원자가 더 많아지므로 질소원자가 분홍색이나 보라색으로 발광합니다. 질소원자를 많이 포함하는 고도까지 플라즈마가 도착하기 위해서는 많은 에너지가 필요하므로 쉽게 볼 수 없습니다.
출처 참조 번역
- Wikipedia
- オーロラは何で色が決まるのか
http://spacemgz-telstar.com/article/telstar_plus/a283
'우주 & 천문학' 카테고리의 다른 글
| 달의 화학적 특징 (0) | 2024.01.02 |
|---|---|
| 화성의 핵은 녹아 있다 (0) | 2024.01.02 |
| 위성 주위를 도는 위성 (0) | 2023.12.31 |
| 빅뱅 직후부터 존재하는 '원시 블랙홀'이 별을 안쪽에서 포식 (0) | 2023.12.31 |
| 오로라의 다채로운 빛깔의 원리 (0) | 2023.12.29 |
| 전자기력도 중력도 모든 힘은 본래 하나 (0) | 2023.12.29 |
| 우주인은 블랙홀을 양자컴퓨터로 사용하고 있을지도 모른다 (0) | 2023.12.26 |
| 중성미자 진동으로 우주를 파악 (0) | 2023.12.22 |
