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우주입자가 산소 질소분자와 충돌, 80-600km 상공에서 나타난다.
오로라는 지진계로도 감지된다.

북극광은 지진계를 진동시킨다.
Aurora의 자기 난류도 지진 측정 네트워크에서 신호를 생성한다.

북극광은 하늘에서 인상적인 빛 현상을 생성할 뿐만 아니라 지진계를 진동시킨다. 따라서, 오로라는 자기 난류가 약 120km의 고도에서 발생하더라도 지진 측정 네트워크에서 특정 파동 신호를 발생시킨다. 이러한 오로라 진동은 이전보다 오로라의 팽창을 더 잘 감지하는 데 사용될 수 있다. 알래스카 측정 결과 알려졌다.

▲ 오로라는 그 화려한 빛이 육안으로 보이고 지진계에도 감지된다. photo:pixabay

북극광은 태양풍과 상부 대기의 복잡한 상호작용에 의해 만들어진다.
고에너지 우주 입자는 자기장 라인을 따라 대기로 침투하여 공기 중의 산소 및 질소 분자와 충돌한다. 이들은 서로 다른 파장의 빛으로 자극되고 과도한 에너지를 방출한다. 이렇게 오로라가 생성된다. 많은 사람들의 버킷리스트에는 북극 오로라를 보러 가는 것이 매우 우선 순위에 있다.

학술적으로 북극광은 'Aurora borealis', 남극광은 'Aurora australis'라고 부른다. 

▲ 아이슬란드에서 찰영된 오로라 사진: 위키미디어

일반적으로 북극광은 80-600km의 높이에서 빛난다.
그러나 특히 강한 태양 폭풍의 경우, 오로라는 지구 표면에도 영향을 줄 수 있다.
때때로 그들은 더 깊은 공기층과 전자기적 상호 작용을 통해 귀에 들릴 정도로 바스락 거리는 소리를 생성한다. 실제로, 지상의 자력계는 종종 오로라 동안 난기류가 기록되기도 한다.

▲ 오로라는 더 깊은 공기층과 전자기적 상호 작용을 통해 귀레 들릴 정도로 바스락 거리는 소리를 낸다..

지진계는 자기 난류에도 반응

지상에는 Aurora 난기류를 감지할 수 있는 다른 종류의 지진계가 있다.
연구원들은 이 강한 자기 변동에 반응하는 것을 1994년 강한 태양 폭풍이 있을 때 발견했다.
그들은 매우 민감한 센서에서 눈에 띄는 발진을 확인한 것이다.
그 이후로, 많은 지진계는 니켈-철 합금으로 만들어진 자기 전도성 커버로 입혀져 보호됐다.

▲ 알프레드 베게너 연구소에서 학생들에게 시연하기 위해 전시된 지진계 사진: Author Hannes Grobe, Alfred Wegener Institute

페어 뱅크스(Fairbanks)소재 알래스카 대학(University of Alaska)의 칼 테이프(Carl Tape)는 이제 간단한 오로라 빛만으로 지진계가 흔들리기에 충분하다는 것을 증명했다.
측정을 위해 EarthScope 프로젝트의 비 차폐 지진계를 사용했다. 알래스카에는 200개가 넘는다. 자력계와 스카이 카메라도 이러한 위치 중 일부에 설치되어 있기 때문에 연구자들은 하늘의 이벤트를 지진계의 신호와 직접 비교할 수 있었다.

장기간 진동

실제로 알래스카에서 발생한 3개의 극광 사건 동안 네트워크의 지진계는 편향되었다.
미국 지질 조사국의 공동 저자 아담 린글러(Adam Ringler)는 “이 측정 네트워크로 자기 폭풍을 얼마나 잘 기록 할 수 있는지 정말 놀랐다”고 말했다.
오로라 난기류는 40초에서 800초까지의 파장을 가진 장주기 진동에서 나타났으며, 이는 지하의 움직임으로 인한 것이 아니라고 연구진은 밝혔다.

▲ GFZ 포츠담 연구소에 전시된 지진계

테이프는 “지진계가 실제로 120km가 넘는 프로세스에 실제로 반응한다는 것을 명확하게 입증하기 어려울 수 있다. 그러나 동시에 하늘 이미지가 있는 경우 도움이 된다"고 말한다.
시간과 지리적 상관관계 덕분에 그와 그의 팀은 세 가지 이벤트 모두에서 지진계 신호를 극광 오로라에 직접 할당할 수 있었다.

과학자들에 따르면, 이러한 측정은 앞으로 오로라의 확산과 자기 특성에 대한 자세한 내용을 밝히는 데 도움이 될 수 있다. 또한, 밀집된 지진 측정 스테이션 네트워크가 몇 안 되는 스카이 카메라와 자력계에 가치 있는 추가 기능이 된다.
(Seismological Research Letters, 2020; doi: 10.1785/0220200161)
출처: Seismological Society of America / 미국 지진 학회

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