오로라 여러 색 이유, 실제 눈으로 보는 것과 사진 차이

밤 하늘에 아름답게 펼쳐지는 오로라는 일생에 많이 경험할 수 없는 신비로운 광경을 우리에게 선물합니다. 밤하늘과 별과 함께 초록색을 띈 오로라가 넓게 펼쳐지고, 움직이는 댄싱오로라까지 보게 되면 온 몸에 전율이 돋는 경험을 할 수 있습니다. 주로 초록색이라고 알려져 있지만 환경에 따라 다양한 색을 띄기도 합니다. 오로라 색은 과학적인 이유를 가지고 있는데, 그 차이에 대해 말씀 드리겠습니다. 또한, 실제로 오로라를 본 사람들의 경우 실제 눈으로 보는 것이 이때까지 봐왔던 사진보다 선명하지 않고 흐려서 당황하고 실망하기도 하는데요. 우리의 눈과 사진이 다르게 보이는 이유에 대해서도 알려드리겠습니다.

[1] 오로라란?

오로라라는 이름은 황금빛을 의미하는 단어인 오르(Aur- / 프랑스어 or-)에서 유래되었습니다. 이는 동틀녘 하늘에 태양에서 황금빛이 발할 때를 의미하는 ‘새벽’ 이라는 뜻의 라틴어인데 중위도에서 볼 수 있는 극광이 새벽의 빛과 비슷하기 때문에 17세기 경 극광을 오로라라고 부르게 되었다고 합니다.

오로라는 태양에서 방출되는 플라즈마 입자가 지구 대기권 상층부의 자기장과 마찰하여 빛을 내는 광전 현상입니다. 이들 입자는 주로 태양에서 방출된 것이 대부분인데요, 태양풍을 따라서 지구 근처까지 왔다가 지구 자기장에 이끌려 대기로 진입하게 되는 것입니다. 자극에 가까운 북반구와 남반구의 고위도 지방, 즉 말하자면 극지방에 가까울수록 관측이 쉽다는 것이 극광이라고 불리는 이유입니다. 지구 이외에는 목성, 토성, 화성 등에서도 오로라 현상을 발견할 수 있다고 합니다.

[2] 오로라 여러 색 이유

앞서 말씀드렸듯이 태양에서 날아 온 전기를 띤 입자들이 지구 자기장에 잡혀 내려오다가 대기권에 머물러 있는 공기 입자들과 충돌하게 되면 빛이 나게 되는 현상을 오로라라고 합니다. 이 때, 대기권에 있는 어떤 원소와 반응하는지에 따라 붉은 색, 핑크색, 청색 등 다양한 오로라 색을 볼 수 있습니다.

  • 초록색 : 산소가 많은 곳을 통과할 때에는 초록색으로 빛나게 됩니다. 녹색광은 오로라하면 떠오르는 가장 대표적인 빛이기도 합니다.
  • 붉은색 : 고도 250km이상의 고도에서는 산소 원자들의 밀도가 낮아 어두운 붉은 색으로 빛납니다.
  • 핑크색, 연두색 등 다양한 색 : 상대적으로 낮은 고도에서 주로 분포하는 질소 분자와 반응할 정도로 강력한 전기 입자들이 내는 색으로 아주 밝은 오로라가 뜰 때 관측이 가능합니다.

이들 빛은 각각 높이와 분포지대가 다른데, 예를 들어서 산소원자의 적색은 200km보다 높은 곳에서 강하고, 산소 원자의 녹색과 질소분자이온의 청색은 100~200km에서, 질소분자의 핑크색은 높이 100km이하에서 강합니다. 따라서, 활동적인 커튼형 오로라의 경우 상부가 진홍빛, 중앙은 청록색, 하부는 녹색 또는 핑크색으로 다채로운 모습을 볼 수 있습니다.

[3] 오로라 실제 눈으로 보는 것과 사진 차이나는 이유

우리가 사진으로만 접하던 오로라의 화려하고 밝은 빛은 오로라를 실제 눈으로 봤을 때와 차이가 있습니다. 아주 밝은 오로라가 아닐 경우에는 눈으로는 관측하기 어려울 정도입니다. 그 이유가 무엇일까요?

우리 사람의 눈이 빛을 인식하는 세포에는 간상세포와 원추세포라는 두 가지가 있습니다. 간상세포는 명암을 구분하는 역할, 원추세포는 색깔을 구분하는 역할을 합니다. 그런데 원추세포의 경우 그 수가 적기도 하고 어두운 곳에서는 잘 반응하지 않기 때문에 사람의 눈은 어두운 곳에서는 명암만 겨우 구분하는 정도이며, 밤에 보는 상당 부분의 이미지는 모두 흑백으로 보이는 것입니다. 오로라가 밝은 빛이긴 하지만 절대적 기준으로 보면 상당히 미약한 빛이라고 할 수 있습니다. 그렇기 때문에 사람이 약한 오로라를 마주하게 되면 명암으로만 구분하기 때문에 마치 구름처럼 희뿌옇게 보이게 됩니다.

반면, 카메라는 빛을 기계적으로 기록할 수 있는 도구입니다. 그렇기 때문에 희미한 빛에서도 색을 구분하고 장노출로 촬영하게 되면 빛을 축적하여 촬영하기 때문에 사람의 눈으로 보는 것보다 훨씬 선명한 이미지를 얻을 수 있습니다.

물론 그 이상으로 밝은 오로라가 뜨게 되면 사람의 원추세포를 자극하기에 충분하기 때문에 눈으로도 사진과 동일한 색을 관측할 수 있는 것입니다.

위 사진은 별다른 설정 없이 아이폰 야간모드로 촬영한 것입니다. 이 사진의 경우에도 구름이 있는 하늘에 약한 오로라가 발견되었기 때문에 사람의 눈으로는 희뿌연 구름처럼 보이지만 카메라로 촬영하였을 경우 오로라가 사진에 담기게 되는 것입니다. 사람의 눈에는 한계가 있지만 카메라는 어두운 곳의 환경에 맞게 설정하면 더욱 선명하게 포착할 수 있습니다.

댓글 달기

이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 필드는 *로 표시됩니다

Scroll to Top