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우주선을 둘러싼 강력한 에너지 막이 적의 공격을 막아내는 쉴드(shield)라는 것이 스타트랙(Star Trek)과 스타워즈(Star Wars) 같은 SF영화에서 종종 등장합니다. 쉴드가 방패라는 영어단어지만 영화에서는 극적 효과를 높이기 위해 원어를 그대로 사용하고 있답니다. 

지구도 우주를 비행하는 우주선입니다. 왜냐하면 초속 400m로 자전하면서, 초속 30km로 태양의 둘레를 비행하기 때문이죠. 이런 상황에서 태양도 초속 230km(시속 79만km)로 은하계를 돌고 있습니다. 결국 얽히고 설키며 은하계를 비행하고 있는 것입니다. 앞으로 우주선 지구호의 운명은 어떻게 될까요?

태양에서 발사된 고온의 입자, 즉 플라즈마와 방사선이 지구로 날아옵니다. 이 태양풍(mainstorm격)은 지구호에 탑승하고 있는 승무원들에게 치명적이죠. 이때 지구의 쉴드(shield)인 자기장이 태양풍을 막아내게 됩니다. 태양풍에 맞은 자기장의 앞면이 뒤로 밀리면서, 그 반대쪽은 고무풍선처럼 길게 뒤로 늘어나 꼬리를 남기게 됩니다. 

태양에서 방출된 입자들은 지구의 쉴드를 뚫지 못하고 뒤쪽으로 넘어가 버리지만, 그중 일부는 자기장의 긴 꼬리부분에 말려있다가 지구로 다시 역류하듯 되돌아오게 됩니다. 이것을 자기폭풍(substorm)이라고 일컫습니다. 이 입자들이 지구의 대기와 충돌하며 빛을 발하는 현상이 바로 오로라입니다.

이 입자가 대기층의 산소와 질소에 부딪치면 충돌 에너지를 전자기파 형태로 방출하는데, 산소와 부딪치면 푸른색을 냈다가 산소가 하강하면서 붉은 색을 냅니다. 또한 오로라 하단의 검붉은 색이 질소가 내는 색이라고 보면 됩니다. 오로라는 주로 위도 60~70도 사이에서 자주 목격됩니다. 

결국 오로라는 지구의 쉴드가 자기장과 대기권임을 알려주는 증거라 할 수 있습니다. 우리는 오늘도 지구호를 탑승하여 태양계를 운항하고 있으며, 우리의 우주선에는 쉴드가 쳐져 있어 태양의 광폭한 공격에도 견뎌내고 있습니다. 오로라를 환상적인 천상의 커튼 정도로 생각하는 데서 한 걸을 더 나아가 쉴드라는 생각까지 덧붙여야 할 것입니다. 

3년 전 캐나다의 옐로나이프에서 촬영한 오로라 사진입니다. 천상의 시크릿 가든이 바로 여기입니다. 그리스 신화에서 여명의 여신이자 새벽의 여신 오로라(Aurora)가 어둠의 장막을 타고 천상에 아름다운 빛을 뿌려 놓습니다. 생전에 한 번 볼까말까 할 오로라의 대향연을 사진으로나마 접해 보시기를 바랍니다. 

오로라를 사진으로 남기기 위해서는 삼각대는 필수, 광각렌지나 줌렌즈(가장 넓은 화각으로)를 준비하여, 카메라를 수동모드로 하고, 초점은 무한대, 조리개는 최대로 열어놓고(F값이 작은), ISO는 400 또는 800, 셔터는 10초 또는 20초를 눌러 가면서 촬영된 영상을 확인하여 노출이 부족하다 싶으면 더 오래 셔터를 붙잡고 있는 방식(릴리즈 있어야됨)으로 하였습니다. 최근에는 휴대폰 촬영이 가능하여 휴대폰 삼각대만 있으면 자동촬영이 가능하다하는데 해 보지 않아서 잘 모르겠습니다.