녹색 광선
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1. 개요
녹색 광선은 일출 또는 일몰 시 태양이나 다른 밝은 천체의 가장자리에서 짧게 나타나는 녹색 섬광 현상이다. 대기가 빛을 굴절시키고 분산시키는 원리로 발생하며, 맑은 날 수평선이 트인 곳에서 관측하기 쉽다. 녹색 광선은 하위 신기루 플래시, 모크 신기루 플래시, 하위 덕트 플래시, 녹색 광선, 푸른 섬광, 녹색 테두리 등 다양한 형태로 나타난다. 쥘 베른의 소설 《녹색 광선》을 통해 대중에게 알려졌으며, 여러 영화, 애니메이션, 대중음악 등에서 소재로 활용되었다. 한국에서도 관측 가능하며, 관련 전설이 존재한다.
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| 녹색 광선 | |
|---|---|
| 광학 현상 | |
 | |
| 발생 조건 | 대기가 맑고 수평선이 트여 있을 때 |
| 관련 현상 | 신파랑새 대기 굴절 신기루 |
| 설명 | |
| 정의 | 해가 뜨거나 질 때 짧은 순간 보이는 녹색 광선 |
| 원인 | 대기 굴절로 인한 빛의 분산 |
| 관측 | 수평선이나 먼 거리의 지점에서 관측 가능 |
| 색상 | 녹색 외에 파란색 또는 보라색도 가능 |
| 기타 | |
| 관련 작품 | 쥘 베른의 소설 《녹색 광선》 |
2. 관측
녹색 광선은 모든 고도에서 관측될 수 있다. 일반적으로 수평선이 가려지지 않은 곳, 예를 들어 바다 위에서 관측되지만, 구름 상단이나 산 정상에서도 가능하다. 적도를 제외하고는 모든 위도에서 발생할 수 있으며, 적도에서는 광선이 1초 이상 지속되는 경우가 드물다.[3]
녹색 광선은 대기가 태양 빛을 굴절시키고 분산시켜 발생한다. 대기는 프리즘처럼 작용하여 태양 빛을 다양한 주파수(색상)로 분리한다. 신기루 현상은 굴절을 강화하여 녹색 광선이 더 잘 보이도록 한다.[4] 맑고 안정적인 공기는 녹색 빛이 산란되지 않고 관찰자에게 도달하도록 돕는다. 파란색 빛이 가장 많이 굴절되지만, 레일리 산란에 의해 시야에서 먼저 산란되어 남은 빛이 녹색으로 보이게 된다.[4]
녹색 광선은 다양한 형태로 나타나며, 주요 유형은 다음과 같다.[6]
녹색 광선은 달과 금성, 목성을 포함한 수평선상의 밝은 행성들과 관련하여 관측될 수도 있다.[3][1][2] 수평선이 막히지 않은 상태에서는 항공기 조종사들이 녹색 광선을 자주 관측하는데, 특히 일몰이 늦어지는 서쪽으로 비행할 때 자주 관측된다.[3] 대기가 층을 이루고 있다면, 녹색 광선이 일련의 섬광으로 나타날 수 있다.[3]
1960년 바티칸 천문대에서 관측하던 중, D.J.K. O'Connell은 일몰 시 녹색 광선의 최초 컬러 사진을 촬영했다.[3]
3. 발생 원리
망막 또는 카메라 렌즈에서 간섭성 업컨버팅된 적외선(레이저) 빛이 밝은 녹색 효과를 생성한다는 가설이 있다. (이는 녹색 광선이 때때로 파란색이나 보라색이 되는 이유를 설명한다.)[5]
지구의 대기에 비스듬히 입사하는 태양광은 프리즘에 의해 빛이 굴절되는 것처럼 굴절된다. 한편, 태양광은 대기에 의한 레일리 산란 때문에 짧은 파장부터 산란되어, 파장이 긴 적색광에 가까운 빛만이 지표면에 도달한다. 저녁놀이 붉은 이유가 이것이지만, 공기가 매우 맑은 조건에서는 파장이 짧은 녹색광까지 산란되지 않고 도달한다.
이때, 적색에서 녹색으로 분리된 태양이 상하로 약간 어긋나면서 겹쳐져 보이지만, 적색이 훨씬 강하기 때문에 태양은 붉게 보인다. 그러나 일몰이나 일출 시에 붉은색 태양이 지평선, 수평선, 구름에 가려졌을 때, 최정상의 녹색 태양만이 보이게 된다. 이 빛이 대기의 흔들림에 의해 반짝이는 것으로 생각된다.
높은 산, 해상, 도서 등 지평선이나 수평선에서 일몰이나 일출을 볼 수 있고, 공기가 매우 맑은 장소라는 것이 관측의 최소 조건이지만, 그 외의 기상 조건에도 영향을 받으므로 발생 확률은 매우 작다.
4. 종류
유형 특징 조건 가장 잘 보이는 곳 하위 신기루 플래시 타원형이며 아래쪽이 평평하고, 1~2초 동안 지속된다. 표면이 상공의 공기보다 따뜻하다. 해수면 근처 모크 신기루 플래시 들쭉날쭉한 부분이 태양 상단 가장자리에서 얇고 뾰족한 줄기를 "쪼아내는" 것처럼 보이며, 1~2초 동안 지속된다. 눈높이 아래에 대기 반전층이 있고, 표면이 공기보다 차갑다. 눈이 높을수록 발생 가능성이 높으며, 반전층 바로 위에서 가장 두드러진다. 하위 덕트 플래시 모래시계 모양의 태양 윗부분이 최대 15초 동안 녹색으로 변한다. 강한 대기 역전 아래에서 관찰된다. 덕트 바로 아래의 좁은 높이 간격(어떤 높이에서도 발생 가능) 녹색 광선 해질녘 직후에 위로 쏘거나 보이는 녹색 광선으로, 일반적으로 몇 도 길이이며, 몇 초 동안 지속된다. 흐릿한 공기와 밝은 녹색 플래시가 광원으로 작용한다. 해수면
관측되는 녹색 광선의 대부분은 하위 신기루 또는 모크 신기루 효과이며, 보고된 사례의 1% 정도만이 다른 유형에 속한다. 구름 상단 플래시 등 아직 명확히 밝혀지지 않은 유형도 존재한다.[6]
4. 1. 하위 신기루 플래시
줄(Joule)의 "마지막 시선"이라고 불리며, 타원형이고 아래쪽이 평평하다. 1~2초 동안 지속된다.[6] 표면이 상공의 공기보다 따뜻할 때 발생하며,[6] 해수면 근처에서 가장 잘 보인다.[6]
4. 2. 모크 신기루 플래시
눈높이 아래에 대기 반전층이 있고 표면이 공기보다 차가울 때 발생한다.[6] 눈이 높을수록 발생 가능성이 높으며, 반전층 바로 위에 있을 때 가장 두드러진다.[6] 들쭉날쭉한 부분이 태양 상단 가장자리에서 얇고 뾰족한 줄기를 "쪼아내는" 것처럼 보이며 1~2초 지속된다.[6]
4. 3. 하위 덕트 플래시
강한 대기 역전 아래에서 관찰될 때 발생한다. 덕트 바로 아래의 좁은 높이 간격(어떤 높이에서도 발생 가능)에서 관측된다. 모래시계 모양의 태양 윗부분이 최대 15초 동안 녹색으로 변한다.[6]
4. 4. 녹색 광선 (Green ray)
흐릿한 공기와 밝은 녹색 플래시가 광원으로 작용할 때 녹색 광선이 발생한다. 해수면에서 관측되며, 해질녘 직후에 위로 쏘거나 보이는 녹색 광선으로, 일반적으로 몇 도 길이, 몇 초 동안 지속된다.[6]
지구의 대기에 비스듬히 입사하는 태양광은 프리즘에 의해 빛이 굴절되는 것과 마찬가지로 굴절된다. 한편, 태양광은 대기에 의한 레일리 산란 때문에 짧은 파장부터 산란되어, 파장이 긴 적색광에 가까운 빛만이 지표면에 도달한다. 이것이 저녁놀이 붉은 이유이지만, 공기가 매우 맑은 조건에서는, 보다 파장이 짧은 녹색광까지 산란되지 않고 도달한다.[6]
이때, 적색에서 녹색으로 분리된 태양이 상하로 약간 어긋나면서 겹쳐져 보이게 되지만, 적색이 훨씬 강하기 때문에 태양은 붉게 보인다. 그러나 일몰이나 일출 시에 붉은색 태양이 지평선, 수평선, 구름에 가려졌을 때, 최정상의 녹색 태양만이 보이게 된다. 이 빛이 대기의 흔들림에 의해 반짝이는 것으로 생각된다.[6]
높은 산, 해상, 도서 등 지평선이나 수평선에서 일몰이나 일출을 볼 수 있고, 또한 공기가 매우 맑은 장소라는 것이 관측의 최소 조건이지만, 그 외의 기상 조건에도 영향을 받으므로, 그 발생 확률은 매우 작다. 오가사와라 제도의 지치지마에 있는 미카즈키야마 전망대(웨더 스테이션)는, 일몰 시에 비교적 그린 플래시가 잘 보이는 곳으로 유명하다.[6]
아키시노노미야 후미히토 친왕비 키코가 그곳을 방문하여 목격했고, 이 때의 감상을 와카로 읊고 있다.[6]
4. 5. 푸른 섬광 (Blue flash)
드물게 푸른 빛의 양이 충분하여 "푸른 섬광"으로 보일 수 있다.[7][8]
4. 6. 녹색 테두리 (Green rim)
천체가 지평선에 대해 지거나 뜰 때, 그 천체가 방출하는 빛은 지구의 대기를 통과하며, 대기는 빛을 다른 색으로 분리하는 프리즘 역할을 한다. 천체의 상단 가장자리의 색상은 대기 중 대기 오염 물질의 농도가 감소함에 따라 녹색에서 파란색, 보라색으로 바뀔 수 있다.[9] 천체의 하단 가장자리는 항상 빨간색이다.
녹색 가장자리는 매우 얇아서 육안으로 보기 어렵거나 불가능하다. 일반적인 조건에서 천체의 녹색 가장자리는 대기 적색화로 인해 천체가 지평선 위로 매우 낮아지면 희미해지지만,[11] 때로는 지평선 바로 위에서 녹색 가장자리를 볼 수 있는 조건이 갖춰진다.
1934년 남극 리처드 이블린 버드 탐험대의 리틀 아메리카 탐험 기지에서 35분 동안 간헐적으로 녹색 가장자리가 관찰된 기록이 있는데, 이는 녹색 가장자리에 대한 가장 긴 관찰 기록이었을 것으로 추정된다. 당시 관측 상황은 다음과 같다.
> 표면으로의 돌진이 있었고 눈이 남쪽으로 향하면서, 그들은 태양의 상단 가장자리의 마지막 광선이 스카이라인에 걸려 있는 작지만 밝은 녹색 점을 보았다. 그것은 상당히 오랫동안, 적어도 몇 초 동안 지속되었고, 사라지자마자 다시 나타났다. 모두 합쳐서 35분 동안 짧은 중단과 함께 지평선에 머물렀다.
일시적으로 사라졌을 때는 장벽 표면에 의해 발생한 스카이라인의 작은 불균형, 즉 작은 솟구침에 의해 차단된 것처럼 보였다.
머리를 몇 인치만 위로 움직여도 사라졌다가 다시 나타났고, 마침내 시야에서 사라진 후에는 안테나 기둥의 처음 몇 계단을 올라가면 다시 볼 수 있었다.
탐험가들이 35분 동안 간헐적으로 녹색 가장자리를 볼 수 있었던 것은 신기루 효과 때문이었을 것으로 추정된다.
녹색 가장자리는 매일 일몰에 나타나지만, 육안으로 볼 수 없을 정도로 얇다. 종종 녹색 가장자리는 같은 일몰 동안 녹색 섬광으로 바뀌었다가 다시 돌아온다. 녹색 가장자리를 관찰하기 가장 좋은 시간은 일몰 약 10분 전이다.[11] 이는 눈에 잠재적인 해를 끼치지 않고 쌍안경이나 망원경과 같은 확대를 사용하여 태양을 직접 보기에 너무 이른 시간이다. (물론, 확대된 이미지는 안전한 관람을 위해 종이에 투사할 수 있다.) 태양이 지평선에 가까워질수록 대기 적색화로 인해 녹색 가장자리가 희미해진다.[11]
지구의 대기에 비스듬히 입사하는 태양광은 프리즘에서 빛이 굴절되는 것처럼 굴절된다. 한편, 태양광은 대기에 의한 레일리 산란 때문에 짧은 파장부터 산란되어, 파장이 긴 적색광에 가까운 빛만이 지표면에 도달한다. 이것이 저녁놀이 붉은 이유이지만, 공기가 매우 맑은 조건에서는, 보다 파장이 짧은 녹색광까지 산란되지 않고 도달한다.
이때, 적색에서 녹색으로 분리된 태양이 상하로 약간 어긋나면서 겹쳐져 보이게 되지만, 적색이 훨씬 강하기 때문에 태양은 붉게 보인다. 그러나 일몰이나 일출 시에 붉은색 태양이 지평선, 수평선, 구름에 가려졌을 때, 최정상의 녹색 태양만이 보이게 된다. 이 빛이, 대기의 흔들림에 의해 반짝이는 것으로 생각된다.
높은 산, 해상, 도서 등 지평선이나 수평선에서 일몰이나 일출을 볼 수 있고, 또한 공기가 매우 맑은 장소라는 것이 관측의 최소 조건이 되지만, 그 외의 기상 조건에도 영향을 받으므로, 그 발생 확률은 매우 작다.
5. 대중 문화
쥘 베른의 1882년 소설 《녹색 광선》은 녹색 광선 현상을 대중화하는 데 기여했다.[12] 에릭 로메르의 1986년 영화 《녹색 광선》에서 주인공 델핀은 쥘 베른의 소설과 녹색 광선의 중요성에 대한 대화를 엿듣고 마지막 장면에서 마침내 그 현상을 직접 목격한다.
1996년 《아더》 시즌 1의 "아서의 새해 전야"에서 아서 리드는 새해 전날 자정까지 깨어있어 본 적이 없어 친구들과 새해가 되면 어떤 일이 일어나는지에 대해 이야기한다. 아서는 실제로 깨어 있지는 않았지만 각자 그 문제에 대한 생각을 공유하며, 프로넬라 디건은 그에게 자정에 놀라운 녹색 섬광이 나타나지만, 만약 그 현상이 일어나지 않으면, 그 해는 다음 해까지 그대로 유지되어야 한다고 말한다.[12]
월트 디즈니 픽처스의 2007년 영화 《캐리비안의 해적: 세상의 끝에서》는 녹색 섬광을 죽음에서 돌아온 영혼의 신호로 언급한다.
포켓몬스터 썬&문의 에피소드 "시련과 결의!"에서 석양이 질 때 녹색 섬광을 목격한 후, 지우의 암멍이가 황혼의 모습의 루가루암으로 진화하는 장면에서 녹색 섬광을 언급한다.
볼 확률이 낮기 때문에 하와이나 괌에서는 녹색 광선을 본 사람은 행복해진다는 전설이 있으며, 이는 누벨칼레도니아를 무대로 한 오바야시 노부히코의 《천국에 가장 가까운 섬》(1984년), 프랑스를 무대로 한 프랑스 영화·에릭 로메르 감독의 《녹색 광선》(1986년), 일본 영화 《사랑하는 마드리》(2007년) 등에 등장한다.
또한 퀴즈 프로그램 《퀴즈! 헥사곤 II》에서 결성된 아이돌 유닛 Pabo의 두 번째 싱글 《그린 플래시 전설》(2008년)에서는 구체적인 지명은 나오지 않지만 "남쪽 섬에서 볼 수 있는 현상으로, 연인끼리 보면 맺어진다"는 전설로 노래하고 있다.
2017년, 후미히토 친왕비 키코가 히사히토 친왕과 오가사와라를 방문했을 때, 배 위에서 녹색 광선을 목격하고 그 때의 감정을 와카(和歌)로 읊어, 2020년의 가회시에서 선보였다.[14]
참조
[1]
웹사이트
Red Sunset, Green Flash
http://hyperphysics.[...]
HyperPhysics
2010-08-11
[2]
논문
The green flash and other low sun phenomena
Harvard
1958
[3]
서적
Lights in the Sky: Identifying and Understanding Astronomical and Meteorological Phenomena
https://books.google[...]
Springer
2013-09-28
[4]
웹사이트
Explaining Green Flashes
http://mintaka.sdsu.[...]
[5]
웹사이트
The human eye can see invisible infrared light
https://source.wustl[...]
[6]
뉴스
Green flashes at a glance
http://mintaka.sdsu.[...]
2009-03-05
[7]
웹사이트
The Green Flash
http://www.bbc.co.uk[...]
BBC Weather online
2009-05-07
[8]
웹사이트
Observed colors of "green" flashes
https://aty.sdsu.edu[...]
[9]
웹사이트
Dispersive refraction
http://www.webexhibi[...]
webexhibits.org
[10]
뉴스
Explorers see phenomenon in Pole area: Byrd party watches 'Green Flash' blaze in sky at Little America
1929-10-23
[11]
웹사이트
Green and red rims
http://mintaka.sdsu.[...]
[12]
웹사이트
Arthur - Holiday - New Year's Eve
https://pbskids.org/[...]
PBS Kids
2024-10-06
[13]
웹사이트
緑閃光 とは - コトバンク（百科事典マイペディア）
https://kotobank.jp/[...]
[14]
간행물
宮内庁＞皇室に伝わる文化＞歌会始＞お題一覧（1947年〈昭和22年〉から）＞2019年〈平成31年〉「光」
https://www.kunaicho[...]
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