스티브(STEVE)_밤하늘의 보라색과 녹색 빛 리본

1. 스티브(STEVE)란?

하늘에 자주색과 초록빛 리본으로 나타나는 대기광학 현상입니다. 유럽 우주국의 군중 미션의 위성 데이터 분석에 따르면 이 현상은 고도 450킬로미터, 온도 3,000°C, 6km/초의 흐름 속도(리본 밖의 경우 10m/초)의 25km 폭의 뜨거운 플라스마 리본에 의해 발생하는 현상입니다. 

스티브는 전기를 띤 입자들이 대기와 상호작용을 할 때 빛나는 초록색, 파란색 또는 빨간색의 춤추는 리본으로 보이기 때문에 오로라와 시각적으로 다릅니다. 만약 이 현상이 SAID에 의한 것이라면 대부분 같은 물질로 이루어져 있을 것입니다. SAID는 지구의 상층 대기에 있는 하전 입자들의 좁은 흐름을 가리킵니다. 연구원들은 SAID가 존재한다는 것을 이미 알고 있었지만, 가끔 그것이 보일 수 있다는 것을 알지 못했다고 합니다. 그러나 스티브는 낮은 위도에서 종종 피켓 울타리라고 불리는 독특한 녹색 띠를 동반하는 연보라색 빛의 줄무늬로 나타났습니다.

스티브는 오로라와 함께 나타나는 것을 발견하기가 답답할 정도로 어려울 수 있습니다. 스티브를 발견하는 것은 운의 문제라고 지적하는 사람들도 있습니다. 스티브를 24번 정도 보고 사진을 찍었던 작가도 있는데, 이는 하늘 사진 분야에서는 드문 성과입니다. 빛 공해가 거의 없거나 적은 매니토바 남부의 외딴 땅에 있는 장소를 주로 이용했다고 알려져 있습니다.

스티브는 오로라 타원 근처에서 종종 나타납니다. 오로라 적도 쪽에서 남쪽으로 이동하여 스티브를 형성할 수 있습니다. 스티브는 항상 오로라와 함께 나타날 것이지만, 모든 오로라가 스티브를 포함하지는 않습니다.

출처: Wikimedia Commons

2. 스티브의 발견

모든 과학이 하얀 실험복을 입은 사람들에 의해 이루어지는 것은 아닙니다. 가끔 맥주 1파인트 이상의 선술집에서 과학 기록의 궤적이 영원히 바뀌기도 합니다. 북반구의 지평선 위를 휩쓸고 가는 보라색과 녹색 빛이 그런 경우입니다. 이 현상은 오로라처럼 보이지만 사실은 완전히 다른 것입니다.

바로 STEVE(Strong Thermal Emission Velocity Enhancement)라고 합니다.

이 희귀한 빛의 장관은 2023년 태양이 가장 활동적인 시기에 접어들면서 화제를 불러일으켰고, 밤하늘에 나타나는 눈부신 자연 현상의 수를 증가시켰습니다. 영국 일부 지역과 같이 일반적으로 잘 나타나지 지역에서 사람들이 스티브를 발견했다는 소식이 이어졌습니다.

약 9년 전, 나사의 우주 물리학자인 엘리자베스 맥도널드(Elizabeth MacDonald)가 세미나를 위해 앨버타주의 캘거리에 있을 때, 그녀는 이 현상을 직접 보지 못했습니다. 사실 오로라를 비롯한 밤하늘 현상을 활발하게 연구하는 과학자들은 오로라보다 적도에 더 가까이 나타나고 초록색 세로줄 무늬가 동반된 보라색-분홍색 아치가 특징인 스티브를 목격한 경우는 거의 없었습니다. 그리고 아직 스티브라는 이름이 붙여지지 않았습니다. 근처 대학에서 맥도널드가 강연한 후, 그녀는 한 선술집에서 캐나다 하늘에서 춤추는 다음으로 아름다운 색의 이미지를 포착하기 위해 밤을 새우는 시민 사진작가들을 만났습니다. 사진작가들은 그들이 포착한 신비한 빛의 쇼를 보여주고 싶어 하며 사진을 손에 들고 왔습니다.

3. 이름의 기원

맥도널드를 비롯한 과학자들은 사진에 등장하는 현상에 대해 처음에 정확히 무엇인지 몰랐습니다.
오로라를 쫓는 사진작가로 불리는 시민 과학자 닐 젤러(Neil Zeller)는 양성자 호(a proton arc)라고 부르던 것을 2015년 처음 발견했습니다. 당시에는 사진은 찍혔지만 잘못 식별되었고 킬케니 선술집에서 양성자 호를 보았는지에 대해 약간의 논쟁을 시작했습니다. 그날 맥도널드와 함께 호프집에 있었던 캘거리 대학 교수 에릭 도너번(Eric Donovan)은 젤러에게 양성자 호를 본 적이 없다고 확언했는데, 도너번이 나중에 발표한 논문에 따르면, "시각적으로 밝고, 넓고, 확산하여 있다"고 하지만, 스티브는 "시각적으로 밝고, 좁고, 구조적이다"고 묘사했기 때문입니다. 또 다른 오로라 추적자 크리스 라츨라프(Chris Ratzlaff)가 페이스북 페이지에 있는 신비한 조명의 이름을 제안한 것은 그 선술집 회의 직후였습니다. "우리가 그것을 스티브라고 부를 것을 제안합니다"라고 라츨라프는 2016년 2월 페이스북 게시물에 썼습니다.

이 이름은 2006년 드림웍스 애니메이션 영화인 <헷지(Over The Hedge)>에서 따왔습니다. 이 애니메이션에는 주요 캐릭터로 등장하는 동물들이 집 주변의 평범한 울타리를 처음 보고 힘이 센 미지의 생물일 것이라고 착각해 '스티브'라고 부르는 장면이 나옵니다. "저는 스티브가 훨씬 덜 무서워요."라고 한 고슴도치가 선언합니다

과학자들은 나중에 강력한 열 방출 속도 향상이라는 이름과 어울리는 약어를 개발했습니다. 그리고 캐나다의 작은 선술집에서의 만남은 전환점이 되었습니다. 맥도널드는 스티브가 우리 위성과 상관관계를 맺을 수 있는 곳으로 점점 더 많은 관측치를 수집할 수 있는 원동력이 된 것 중 하나였다고 밝혔습니다.

4. 스티브를 볼 수 있는 장소

지구는 11년 정도에 한 번씩 태양 활동이 강화되는, 즉 태양 최대 활동의 시기에 접어들고 있습니다. 이 기간에, 관람객들은 하늘에서 더 많은 가시광선을 보여줄 것과 잠재적으로 낮은 위도에서 스티브를 목격할 수 있는 기회를 기대할 수 있습니다. 빛 현상이 와이오밍과 유타주까지 남쪽 멀리서 목격되기도 했습니다. 2023년 미국에서 오로라의 폭풍이 있었는데, 튀르키예와 그리스, 슬로바키아를 넘어 중국에서도 볼 수 있었으며 이는 매우 드문 일이었습니다.

하지만 스티브는 카메라의 렌즈를 통해 가장 잘 보입니다. 맨눈으로 볼 때, 그것은 하늘을 가로지르는 비행기의 희미한 비행운처럼 보일 수도 있습니다. 그러나 카메라는 빛에 훨씬 더 민감하기 때문에 렌즈를 통해 스티브의 선명한 색상을 포착할 수 있습니다. 휴대전화 카메라도 작동할 수 있습니다. 휴대전화가 오로라의 사진을 잘 찍을 수 있는 최초의 태양 최대치라고도 합니다. 또한 스티브 현상은 봄과 가을에 추분에 포착될 가능성이 가장 높습니다. 스티브가 추분에 더 많이 발생하는 것은 아니지만, 오로라의 더 큰 폭풍은 추분 근처에서 더 많이 발생하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 그리고 스티브는 오로라와 함께 나타나는 경향이 있기 때문에 이 현상은 3월이나 9월에 더 관찰될 가능성이 더 높습니다. 오로라 폭풍이 줄어드는 것을 기다렸다가 카메라를 동쪽으로 돌리거나 바로 위로 향하게 되면 이 보라색 스티브가 보일 것입니다.