The Northern Lights

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Aurora Borealis -

인문학부 윤미나

CONTENTS

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주제선정

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북극광이란 무엇인가?

1. 정의 2. 어원 3. 출발점 4. 형성 5. 색깔

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Q&A

주제선정

THE MOST AMAZING EXPEREINCE EVER!

북극광이란 무엇인가?

1. 정의 태양에서 방출된 플라즈마의 일부가 지구 자 기장에 이끌려 대기로 진입하면서 공기분자 와 반응하여 빛을 내는 현상. 북반구와 남반 구의 고위도 지방에서 흔히 관찰.

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북극광(Aurora Borealis) 남극광(Aurora Australis) => 극광(極光)

2. 어원

북극광이란 무엇인가?

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라틴어 Aurora Borealis (북녘의 여명) Aurora - 고대로마 신화의 여명의 여신 Borealis - 북녘

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Galileo Galilei(1564-1642) 1616년 그의 저서에서 처음으로 사용.

북극광이란 무엇인가?

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3. 출발점 태양흑점 1611년 갈릴레이, 토머스 해리엇, 요하네스 파브리시위스, 크리스토퍼 샤이너 발견.

광구의 특정지점에서 강력한 자기장이 형성 되어 대류과정 잘 일어나지 못해 주변의 온도 가 떨어져 상대적으로 어둡게 보이는 것.

한 번에 최고 100개까지 무리를 지어 나타나 며 하루에서 몇 주일 동안 머물다가 사라짐.

북극광이란 무엇인가?

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중앙온도 3700℃ 주위온도 5800℃ 지름 1000㎞

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흑점 주위의 불규칙 한 모양은 태양 안 쪽으로부터 발생하 는 뜨거운 가스로 생긴 것.

빅베어태양천문대

북극광이란 무엇인가?

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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 27일의 주기로 절정. 이 때 지구는 가 장 강력한 태양풍을 맞게 되고 북극광의 형성도 광범위.

• http://navercast.naver.com/contents.nhn?contents_id=4118

북극광이란 무엇인가?

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3. 출발점 Plasma(플라즈마) Most of the matter in the universe is in the form of plasma.

제 4의 물질상태 기체가 계속해서 더 큰 에너지를 받으면 다른 이온화된 입자들이 만들어 짐. 이때 양이온과 음이온의 총 전하수는 거의 같고 이러한 상태 가 플라즈마 상태.

북극광도 플라즈마가 나타내는 빛

북극광이란 무엇인가?

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3. 북극광의 출발점 태양풍과 자기장 태양의 태양풍 - 약 450km/s의 속도로 입자 들과 자기를 운반. 강력한 자기폭풍은 북극광 을 만들고, 라디오와 텔레비전의 전파장애, 나침반이 있는 선박과 비행기들의 항해에 문 제와 정전. 인공위성과 우주선에 피해. 지구의 자기장 - 태양풍으로부터 지구를 보호.

http://navercast.naver.com/science/docu mentary/3039#1

북극광이란 무엇인가?

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지구에 도달한 태양풍 (그 입자들)은 지구자 기장에서 대부분 지구 주위로 흘러 가지만, 이들 중 일부는 반 알 렌대(Van Allen belt) 에 붙잡힘. 지구 주위에 구부려져 있고 극쪽에서 지표에 근접.

북극광이란 무엇인가?

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3. 출발점 자기폭풍(magnetic storm) 1741년 A.셀시우스가 북극광의 변화에 따라 지구자기가 변동하는 것을 최초 발견. 큰 태양플레어(태양면폭발)가 일어난 다음 2∼3일 후에 일어나거나 태양흑점의 변화에 의해 발생. 전자, 양성자 등 입자의 방출이 증 가. 지구로 향한 초속 1천5백∼3천㎞의 입자 들이 지구자기장을 압축하여, 강도가 급격히 증가.

북극광이란 무엇인가?

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극광은 극지방에서 일어나는 특이한 현상이 지만 거대한 자기폭풍이 일어날 때는 낮은 위 도에서도 발생 가능. 1989년 10월 21일, 거 대한 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 유 발.

북극광이란 무엇인가?

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4. 형성 태양으로부터 모든 방향으로 확장하여 밖으 로 내뿜는 플라즈마 의 흐름을 태양풍 .

입자들 중 얼마는 지구 자기장 에 의해 지구 주위로 흐르거나, 일부는 반 알렌대 에 붙잡힘.

극지방으로 들어온 입자들은 대기 속 공기 분 자와 서로 충돌. 기체 분자의 전자들이 들이 더 낮은 에너지 준위로 되돌아 올 때 빛 을 방출.

여기(excitation) . 전자 * 여기 : 외부에서 에너지를 가함으로써 원자나 분자의 가장 바 깥쪽에 있는 전자가 높은 에너지 상태로 이동하는 것.

북극광이란 무엇인가?

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5. 색깔 육안으로 볼 수 있는 북극광의 색은 대부분이 전자의 하강이 원인, 발광이 일어나는 고도에 따라 달라짐.

상층의 고도 200km이상에서는 적색, 200km 부터 100km의 저고도에서는 녹색, 그리고 드물게 100km이하의 최하부에서 분홍색과 보라색.

적색과 녹색은 산소원자, 분홍색은 질소분자, 보라색은 질소분자 이온 때문. 태양활동현상에 따른 자기폭풍 에 의해 가끔 저위도지방에서도 붉은 오로라가 관측.

- 출처 -

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우주의 발견

, 케네스 C. 데이비스 저, 이충호 역, 푸른숲, 2003

남극과 북극의 궁금증 100가지

, 와타나베 겐타로, 아소 다케 히코 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

[http://100.naver.com/] , 네이버백과사전 •

The Electric Universe

[http://www.viewzone.com/electricaluniverse.html]