번개 위에 또 번개, 우주인도 ‘깜짝’…지구 위에서 희귀 현상 포착[핵잼 사이언스]

미국항공우주국(이하 NASA) 우주비행사인 매튜 도미닉이 지난달 3일(이하 현지시간) 국제우주정거장(ISS)에서 포착한 지구 상층 대기권의 모습을 공개했다.

10일 NASA 홈페이지에 공개된 사진은 지구 상층 대기에서 일시적인 발광현상이 나타난 모습을 생생하게 담고 있다.

이는 매우 드문 기상 현상에 속하는 일명 ‘스프라이트’(Sprite) 현상이다. 지상에 번개가 칠 때 대기권에서 관측되는 ‘상층 대기 번개’를 가리키는 용어다.

스프라이트는 뇌우 위에서 발생하는 번개로, 일반적인 직선 모양의 번개와 달리 해파리 모양이나 기둥에 늘어선 모양을 띄며 붉은색 또는 푸른색을 띄는 것이 특징이다.

일부 스프라이트는 붉은색을 띠기도 하는데, 이는 상층부에 질산이 많이 떠다니다 전기가 방출돼 나오는 가스와 결합해 폭발을 일으키기 때문이다. 일각에서는 위로 치고 올라가는 독특한 형태와 색깔 등으로 ‘요정 번개’라 부르기도 한다.

스프라이트 현상은 매우 드물게 발생하는 기상 현상인 동시에, 1/1000초 정도만 지속되기 때문에 눈으로 보거나 카메라에 담는 것이 어렵다.

이번에 포착된 스프라이트 현상은 남아프리카해안에서 번개가 내리칠 때 발생한 것으로, 당시 우주비행사 도미닉은 ISS 내부에서 번개가 치는 남아프리카해안을 촬영하고 있었다.

그는 “몇 주 전 남아프리카해안의 번개 폭풍을 타임랩스로 촬영하던 중 스프라이트 현상을 찍게 됐다. 정말 운이 좋았다”면서 “나중에 타임랩스로 찍은 수많은 사진 중 일부에 스프라이트 현상이 찍혀 있었다”고 전했다.

이어 “만약 스프라이트 현상 전문가가 있다면, 이를 더 많이 촬영할 수 있는 팁을 알려주면 좋겠다”고 덧붙였다.

한편, 스프라이트 현상이 실제 카메라에 담는데 성공한 최초의 사람은 유럽우주국(ESA) 소속 우주비행사 안드레아스 모겐센이다. 그는 2016년 당시 ISS에서 최초로 스프라이트를 포착한 후 “이 현상은 매우 드물기 때문에 알려진 것이 많지 않다”고 말했고, 미 항공우주국 측도 “이 현상은 단 몇 밀리 초만 보이기 때문에 사진으로 촬영하기가 어렵다”고 설명했다.

전문가들은 스프라이트나 블루제트(Blue jet, 고도 15㎞의 뇌운 꼭대기에서 가느다랗게 솟구치는 번개), 둥근 고리 모양의 엘브스(Elves) 등은 일시 발광 현상(transient luminous events, T.L.E)또는 우주 번개라고 부르며, 발생원인과 번개가 치는 주변 대기의 성질에 따라 각기 다른 색깔을 띤다고 전했다.

송현서 기자