꽃보다 청춘 오로라에 관하여

요즘 꽃보다 청춘이라는 예능프로에서 4인의 출연자들의 아이슬란드 여행기가 소개되고 있고, 저도 재미있게 보고 있습니다. 그런데 최근 방송분에서 오로라(Aurora)를 목격하고 그 장관에 다들 감동받는 장면이 꽤 인상깊게 소개가 되었는데요. 그 방송분을 보면 당시 아이슬란드 전역에서 오로라가 꽤 큰 규모로 관측이 되었음을 볼 수 있었습니다. 사실 오로라라는 것이 이걸 보겠다고 작정하고 여행을 가도 막상 보게 된다는 보장이 없는 현상이라, 제가 보기에 이 출연자들은 정말 일생에서 손꼽을만한 값진 경험을 했다고 생각합니다. 부럽기도 하네요..

그런데 이 방송을 보면서 나중에나마 궁금증이 생겼는데, 과연 이 방송에서 오로라가 목격되었던 시기가 실제로 오로라가 나타날 가능성이 어느 정도 되는 시기였을지가 궁금해졌습니다. 그래서 나름 좀 찾아본 결과, 출연자들이 아이슬란드를 여행했던 기간이 2015년 11월 25일부터 12월 1일까지 약 1주일 정도였던 것으로 확인이 되었습니다. 그래서 이 당시의 우주환경 주요 인자들, 특히 오로라의 발생과 연관이 높다고 볼 수 있는 태양풍 관련 인자들의 변화를 살펴봤는데요. 다음 그림을 보면 실제로 오로라의 발생 가능성이 꽤 높았을 시기였던 것으로 추정이 됩니다.

이 그림에서 3개의 그래프들 중 그래프 1, 2는 ACE라는 위성이 상시적으로 관측하는 태양풍 관련 인자들의 시간적 변화를 나타낸 것으로, 그래프 1은 태양풍의 속도/밀도/온도에 해당되고 그래프 2는 태양풍이 띈 자기장의 방향별 세기에 해당됩니다. 그래프 1에서는 값이 높을수록, 그리고 그래프 2에서는 값들이 요동치는 정도가 심할수록 가능성이 높아진다고 생각하면 간단합니다. 약간 더 자세히 언급하면 그래프 2에서 하단에 보이는 Bz라고 하는 인자의 값이 그래프의 Y축상의 (-)부분에서 보이는 경우가 많을수록 가능성이 높다고 볼 수 있습니다. 즉 자기장 Z성분이 (-)이면서 강도가 높은 태양풍이 발생하였고, 이러한 태양풍이 지구 자기권에 도달하여 자기장 구조의 갑작스런 교란을 일으키기 때문에 발생하는 것이 오로라이기 때문입니다.

그리고 그래프 3은 Kp라고 하는 일종의 지수(index)로서 지구상에서의 자기장의 교란 정도를 나타냅니다. 이 값이 높게 나타날수록 역시 가능성이 높다고 볼 수 있습니다. 물론 위의 그래프 3에서 나타나는 값이 아주 높다고는 볼 수 없지만, 나름 평온했던 이전 기간들과 비교해보면 갑작스레 교란의 정도가 높아진 것만은 분명합니다. 따라서 이러한 여러가지 데이터들의 당시 변화 모습들을 보면, 오로라 현상이 발생할 가능성이 전반적으로 높았을 것으로 생각이 됩니다.

물론 출연진들이 오로라를 목격했던 날짜를 저도 정확히는 모르지만, 방송을 보면서 짐작해보건데 전체 여행 스케줄의 중후반쯤이었을 것으로 생각이 되어서 나름 이 시기에 해당되는 화살표를 붙여봤습니다. 참고로 위의 그림에 있는 그래프들은 당시의 기간에 해당되는 ACE 위성의 관측 데이터 및 Kp 지수 데이터를 수신하여 IDL에서 그려본 그림들임을 밝혀둡니다.