극광(Polar Light, Aurora) (4) "인공 오로라, 원자폭탄 실험"

문광주 기자 / 기사승인 : 2023-01-07 11:41:16
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- 1958년 "아르고스 작전", 남대서양 상공 200~540km 고도에서 로켓에서 3발의 핵폭탄 발사
- 이것들은 자기장선을 따라 지구 반 바퀴를 돌았고 아조레스 근처에서 밝은 오로라 만들어
- 1962년 미군은 1000배 이상 강력한 수소폭탄으로 이 실험 반복. 일명 "스타피시 프라임"
- 존스턴 환초 상공 400km 상공 폭발, 하와이와 사모아 1,500km 떨어진 곳에서도 오로라

인공 오로라 : 원자폭탄 실험이 하늘을 비추었을 때

오로라는 우리 인간이 영향을 미칠 수 없는 순전히 자연적인 현상이라고 생각하는 사람은 잘못된 것이다. 밤하늘의 유령 같은 빛도 인위적으로 연출할 수 있기 때문이다. 1950년대 초에 연구자들은 오늘날의 관점에서 상당히 의심스러운 실험을 통해 이를 증명했다. 

▲ 1954년 3월 1일 남섬에서 진행된 "캐슬 브라보" 핵무기 실험에서 그 폭탄은 히로시마 원자폭탄보다 1,000배 더 강력했다. © DOE

오로라 방아쇠로서의 원자폭탄

미국 연구원들은 1950년대 원자폭탄 실험에서 첫 단서를 얻었다. 당시 그 폭탄은 지구 표면 위의 높은 고도에서 처음으로 폭발했다. 관찰자들은 전형적인 거대한 불덩어리를 보았을 뿐만 아니라 원자폭탄 폭발 이후 밤에 나타나는 오로라에 감탄했다. 이 오로라는 오로라 타원의 훨씬 남쪽에 있는 하와이와 태평양 환초에서 발생했다.

동시에 군대와 민간 당국은 강력한 태양 폭풍과 유사한 무선 통신에 비정상적인 교란을 기록했다. 미군은 이 현상을 조사하기로 결정하고 1958년 "아르고스 작전"을 시작했다. 처음으로 그것은 무기 자체를 테스트하는 데 사용되지 않았지만 대기권과 지구 자기장에서 폭발의 결과 에 대한 정보를 제공하기 위한 것이었다.

불덩어리 및 입자 흐름

아르고스 작전의 일환으로 남대서양 상공 200~540km 고도에서 로켓에서 3발의 핵폭탄이 발사돼 폭발했다. 그 폭발은 뜨거운 플라스마의 불덩어리를 일으켰고, 우리가 지금 알고 있는 바와 같이 에너지 하전 입자 덩어리를 방출했다. 이것들은 자기장선을 따라 지구 반 바퀴를 돌았고 아조레스 근처에서 밝은 오로라를 만들어냈다.
▲ Starfish 프라임 핵폭탄 실험으로 생성된 오로라 사진. © U.S. Air Force

1962년 미군은 1000배 이상 강력한 수소폭탄으로 이 실험을 반복했다. "스타피시 프라임"은 존스턴 환초 상공 400km 상공에서 폭발했으며 하와이와 사모아 상공에서 1,500km 떨어진 곳에서도 오로라를 일으켰다. 그러나 그것이 전부가 아니다. 폭발 중에 방출된 고에너지 입자는 초당 최대 3,000km의 속도로 지구 주위를 돌며 몇 년 동안 지속되는 인공 방사선 벨트를 형성했다. 그것의 입자 흐름은 막 궤도에 진입했고 전리층을 연구하기 위한 영국의 Ariel-1 위성을 포함해 여러 위성을 파괴했다.

매사추세츠에 있는 Haystack Observatory의 Phil Erickson은 "이 테스트는 강력한 태양 폭풍만 생성하는 일부 우주 기상 효과의 인위적이고 극단적인 예"라고 말했다. (계속)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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