"번개 속 도깨비?"…희귀 ‘레드 스프라이트’의 비밀

中 연구진, 2022년 레드 스프라이트 현상 연구

눈으로 목격하기 힘든 희귀한 ‘레드 스프라이트’ 현상에 대한 연구 결과가 공개됐다고 우주과학매체 어스닷컴이 최근 보도했다.

2022년 5월 티베트 밤하늘은 100개가 넘는 레드 스프라이트 현상으로 화려하게 빛났다. 당시 두 명의 중국 천체사진작가는 티베트 고원 남부에 있는 한 호수에서 희귀한 광경을 생생하게 포착해 공개해 화제를 낳았다.

2022년 5월 티베트 고원 남부 호수 중 하나에서 포착된 레드 스프라이트 현상 (사진= Angel An)

공개된 사진에서 하늘에 붉은 색 전류가 흐르는 것 같은 모습을 볼 수 있다. 화려하게 뻗어있는 붉은 물결은 마치 요정이나 도깨비들이 불꽃놀이를 벌이는 것 같아 보인다. 때문에 레드 스프라이트를 붉은 요정 또는 도깨비라고 부르기도 한다.

레드 스프라이트는 고도 50~80km 중간권에서 일어나는 발광 현상으로, 붉은 색 전류가 흘러 ‘붉은 번개’라고도 불린다. 레드 스프라이트는 지상에 번개가 칠 때 대기권에서 관측되는 붉은색 상층 대기 번개를 말한다. 이 현상은 폭풍우 속에서 불과 1천분의 1초 정도만 지속돼 눈으로 목격하기 힘들다고 알려져 있다.

‘레드 스프라이트’ 현상의 모습이 담긴 다른 사진 (사진=니콜라스 에스큘라 페이스북)

이날 포착된 붉은 번개 중 일부는 2차 번개를 다시 일으켰고 번개가 칠 때 대기 전리층 밑 부분에는 녹색 후광이 나타나기도 했다. 과학자들은 이 현상을 ‘고스트 유령’(ghost sprites)이라고 부른다.

중국과학기술대학 가오펭 루(Gaopeng Lu) 지구우주과학부 교수가 이끄는 연구진은 당시 발생한 현상을 조사해 논문으로 발표했다. 해당 연구는 국제 학술지 ‘대기 과학의 발전’(Advances in Atmospheric Sciences)에 최근 소개됐다.

연구진은 위성 궤적 데이터와 별자리 분석을 통해 90개가 넘는 붉은 번개가 친 정확한 시간을 알아낸 후 번개끼리의 상관성을 분석해 당시 레드 스프라이트가 히말라야 상공의 폭풍우 속에서 발생했다는 사실을 알아냈다.

또, 이 현상이 중규모 대류 복합체라고 불리는 거대한 뇌우 시스템에서 나왔다고 설명하며 이 뇌우가 남아시아 전역에 걸쳐 한쪽은 갠지스 평원에서 다른 쪽은 티베트 고원의 산기슭까지 약 12만4천273제곱킬로미터(㎢)에 걸쳐 뻗어 있었다는 사실도 밝혀냈다.

가오펭 루 교수는 "이 사건은 정말 주목할 만하다"며, "이는 히말라야 지역의 뇌우가 지구상에서 가장 복잡하고 강렬한 상층 대기 전기 방전을 일으킬 수 있는 잠재력이 있음을 시사한다"고 밝혔다.