“지구-달 사이 자기폭발이 오로라를 낳는다”

NASA, 발생 원인 첫 규명

오로라를 일으키는 폭발적인 자기 서브스톰(magnetic substorm)의 원인이 밝혀졌다고 스페이스닷컴이 보도했다.

서브스톰은 지구 자기장에서 일어나는 강력한 에너지 분출 현상으로, 북극광과 남극광에 대전입자(帶電粒子·전기를 띤 입자)를 과잉 공급해 인공위성 등에 장애를 일으킬 수 있다.

미국항공우주국(NASA) 연구진은 서브스톰 연구를 위해 발사한 5개의 테미스 위성을 통해 서브스톰을 일으키는 것은 지구와 달 사이에서 일어나는 자기폭발이라는 사실을 발견했다고 과학 전문지 사이언스 최신호에 발표했다.

연구진은 테미스 위성을 통해 지구 자기장의 에너지 수준을 관찰하던 중 올해 2월 태양에서 흘러나온 자기권의 꼬리에서 서브스톰이 일어나는 것을 발견했고 자력선의 에너지 수준이 올라가면서 이들이 서로 접근하다 재결합해 폭풍을 일으킨다는 것을 알게 됐다.

과학자들은 서브스톰의 원인이 재결합하는 자력선에 의한 것인지, 아니면 이보다 훨씬 지구 가까운 곳에서 일어나는 폭발적인 불안정성에 의해 생기는 것인지 30여 년간 판단하지 못했다고 스페이스닷컴은 전했다.

연구진은 “서브스톰은 지구로부터 먼 곳에서 시작해 지구 쪽으로 확장된다”고 말했다. 지구와 달 사이의 거리는 약 38만5000km로 서브스톰 발생 지역은 지구에서 약 12만8000km 떨어진 영역이다.

19세기에 처음 발견된 자기 서브스톰은 태양풍 속에 들어 있는 대전입자가 지구의 자기장에 방출되는 에너지 분출 현상이다. 고에너지 입자는 자기권면을 따라 양극 쪽으로 하강하다 대기와 충돌해 기체를 이온화하는 과정에서 눈부신 빛을 만들어 낸다.

연구진은 이번 결과를 통해 우주 기상을 좀 더 정확하게 예측할 수 있을 것으로 전망했다.

남원상 기자 surreal@donga.com