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The Northern Lights- Aurora Borealis -
인문학부 윤미나
CONTENTS
• 주제선정
• 북극광이란 무엇인가 ?1. 정의2. 어원 3. 출발점4. 형성5. 색깔
• Q&A
주제선정
THE MOST AMAZING EXPEREINCE EVER!
북극광이란 무엇인가 ?
1. 정의태양에서 방출된 플라즈마의 일부가 지구 자기장에 이끌려 대기로 진입하면서 공기분자와 반응하여 빛을 내는 현상 . 북반구와 남반구의 고위도 지방에서 흔히 관찰 .
• 북극광 (Aurora Borealis)• 남극광 (Aurora Australis) => 극광 ( 極光 )
북극광이란 무엇인가 ?
2. 어원
• 라틴어 Aurora Borealis ( 북녘의 여명 ) Aurora - 고대로마 신화의 여명의 여신 Borealis - 북녘
• Galileo Galilei(1564-1642) 1616 년 그의 저서에서 처음으로 사용 .
북극광이란 무엇인가 ?
3. 출발점• 태양흑점• 1611 년 갈릴레이 , 토머스 해리엇 , 요하네스
파브리시위스 , 크리스토퍼 샤이너 발견 .• 광구의 특정지점에서 강력한 자기장이 형성되어
대류과정 잘 일어나지 못해 주변의 온도가 떨어져 상대적으로 어둡게 보이는 것 .
• 한 번에 최고 100 개까지 무리를 지어 나타나며 하루에서 몇 주일 동안 머물다가 사라짐 .
북극광이란 무엇인가 ?
• 중앙온도 3700℃ 주위온도 5800℃ • 지름 1000 ㎞
• 흑점 주위의 불규칙한 모양은 태양 안쪽으로부터 발생하는 뜨거운 가스로 생긴 것 .
빅베어태양천문대
• 그림 1 - 태양의 활동이 미미할 때의 자기대• 그림 2 - 자기대는 적도 부근에서는 극 부분에서보다 빠르게 회전 .• 그림 3 - 자기대가 태양을 둘러싸고 곡선을 이루며 흑점들을 • 400,000 km 상공으로 끌어 올림 . • 태양풍에 의해 이 흑점들은 훨훨 타오르는 불꽃으로 우주로 나옴 .
자기대의 회전은 27 일의 주기로 절정 . 이 때 지구는 가장 강력한 태양풍을 맞게 되고 북극광의 형성도 광범위 .
• http://navercast.naver.com/contents.nhn?contents_id=4118
북극광이란 무엇인가 ?
3. 출발점• Plasma( 플라즈마 )• Most of the matter in the universe
is in the form of plasma.• 제 4 의 물질상태• 기체가 계속해서 더 큰 에너지를 받으면 다른
이온화된 입자들이 만들어 짐 . 이때 양이온과 음이온의 총 전하수는 거의 같고 이러한 상태가 플라즈마 상태 .
• 북극광도 플라즈마가 나타내는 빛
북극광이란 무엇인가 ?
3. 북극광의 출발점• 태양풍과 자기장• 태양의 태양풍 - 약 450km/s 의 속도로
입자들과 자기를 운반 . 강력한 자기폭풍은 북극광을 만들고 , 라디오와 텔레비전의 전파장애 , 나침반이 있는 선박과 비행기들의 항해에 문제와 정전 . 인공위성과 우주선에 피해 .
• 지구의 자기장 - 태양풍으로부터 지구를 보호 .• http://navercast.naver.com/scien
ce/documentary/3039#1
북극광이란 무엇인가 ?
• 지구에 도달한 태양풍( 그 입자들 ) 은 지구자기장에서 대부분 지구 주위로 흘러 가지만 , 이들 중 일부는 반 알렌대 (Van Allen belt) 에 붙잡힘 .
• 지구 주위에 구부려져 있고 극쪽에서 지표에 근접 .
북극광이란 무엇인가 ?
3. 출발점• 자기폭풍 (magnetic storm)• 1741 년 A. 셀시우스가 북극광의 변화에 따라
지구자기가 변동하는 것을 최초 발견 . • 큰 태양플레어 ( 태양면폭발 ) 가 일어난 다음
2∼3 일 후에 일어나거나 태양흑점의 변화에 의해 발생 . 전자 , 양성자 등 입자의 방출이 증가 . 지구로 향한 초속 1 천 5 백∼ 3 천㎞의 입자들이 지구자기장을 압축하여 , 강도가 급격히 증가 .
북극광이란 무엇인가 ?
• 극광은 극지방에서 일어나는 특이한 현상이지만 거대한 자기폭풍이 일어날 때는 낮은 위도에서도 발생 가능 . 1989 년 10 월 21 일 , 거대한 자기폭풍 때에는 일본에서 붉게 빛나는 오로라가 관측 .
• 자기폭풍의 피해 - 강력한 전류 발생 . 지상에 위치한 송전선이나 원유 , 송유관 같은 거대한 도체에 유도 전류를 발생시켜 많은 피해를 유발 .
북극광이란 무엇인가 ?
4. 형성• 태양으로부터 모든 방향으로 확장하여 밖으로 내뿜는
플라즈마의 흐름을 태양풍 .• 입자들 중 얼마는 지구 자기장에 의해 지구 주위로
흐르거나 , 일부는 반 알렌대에 붙잡힘 .• 극지방으로 들어온 입자들은 대기 속 공기 분자와 서로
충돌 . • 기체 분자의 전자들이 여기 (excitation).
전자들이 더 낮은 에너지 준위로 되돌아 올 때 빛을 방출 .
* 여기 : 외부에서 에너지를 가함으로써 원자나 분자의 가장 바깥쪽에 있는 전자가 높은 에너지 상태로 이동하는 것 .
북극광이란 무엇인가 ?
5. 색깔• 육안으로 볼 수 있는 북극광의 색은 대부분이
전자의 하강이 원인 , 발광이 일어나는 고도에 따라 달라짐 .
• 상층의 고도 200km 이상에서는 적색 , 200km부터 100km 의 저고도에서는 녹색 , 그리고 드물게 100km 이하의 최하부에서 분홍색과 보라색 .
• 적색과 녹색은 산소원자 , 분홍색은 질소분자 , 보라색은 질소분자 이온 때문 .
• 태양활동현상에 따른 자기폭풍에 의해 가끔 저위도지방에서도 붉은 오로라가 관측 .
북극광이란 무엇인가 ?
- 출처 -• 우주의 발견 , 케네스 C. 데이비스 저 , 이충호 역 , 푸른숲 , 2003• 남극과 북극의 궁금증 100 가지 , 와타나베 겐타로 , 아소 다케히코
등 저 , 김태호 역 , 푸른길 , 2009• 천문우주지식정보 , 태양계 [http://astro.kasi.re.kr/]• 태양 흑점의 비밀 , 네이버캐스트[http://navercast.naver.com/contents.nhn?contents_id=4118]• 태양 폭풍 , 네이버캐스트[http://navercast.naver.com/science/documentary/3039#1]• 플리즈마 / 태양흑점 / 북극광 / 자기폭풍 , 네이버백과사전[http://100.naver.com/]• The Electric Universe[http://www.viewzone.com/electricaluniverse.html]
Q & A
