美國 펜실베니아주립대學 빅터 파스코 敎授 硏究팀은 '네이처' 最新號에 雷雨(雷雨) 구름 꼭대기에서 地上 70㎞ 上空의 電離層(電離層)으로 올라가는 番個人 '블루 제트(blue jet)'를 高速 카메라로 撮影하는데 成功했다고 發表했다.

블루 제트는 雷雨에서 發生한 電氣 흐름이 위로 올라가면서 周圍의 分子들을 이온化시키고 빛을 내는 것. 宇宙往復船이나 飛行機에서 더러 目擊된 적은 있지만 地上에서는 처음으로 觀測된 것이다. 이제까지의 觀測 中 最高 記錄은 地上 40㎞ 上空까지 올라간 것이었다.

지난해 9月 푸에르토리코에서 撮影한 블루 제트

科學者들은 이番 發見이 서로 다른 電氣的 性質을 띠고 있는 地上과 電離層 사이에는 一種의 通路가 있어야 한다는 오랜 믿음을 確認해준 것으로 評價하고 있다. 地上과 電離層의 電壓差는 30萬 볼트에 達한다.

스프라이트는 블루 제트와 달리 電離層에서 아래로 내려치는 번개다. 寫眞提供 美 알래스카大學

또한 이番에 觀測된 블루 제트가 작은 雷雨에서 發生한 것이어서 이보다 더 큰 블루 제트度 있을 可能性도 提起됐다. 科學者들은 大型 블루 제트라면 待機 中 窒素 固定이나 오존層 生成과 같은 大氣의 化學反應에 큰 寄與를 할 것으로 보고 있다.

雷雨와 電離層 사이에서 發生하는 번개에는 블루 제트와 正反對인 것도 있다. 電離層 바닥에서 아래로 내려치는 '스프라이트(sprite)'는 흰빛을 띠며 秒速 1萬㎞로 아주 빠르다. 이에 비해 블루 제트는 푸른빛을 보이며 速度는 秒速 100㎞로 스프라이트에 비해 느린 便이다.

硏究팀은 이番에 觀測된 블루 제트는 처음에는 秒速 50㎞로 始作했다가 위로 올라가면서 速度가 5倍로 빨라지고 나중에는 두 갈래로 나눠지는 等 典型的인 블루 제트와는 조금 다른 形態라고 밝혔다.

이番에 公開된 動映像은 지난해 9月 14日 푸에르토리코의 아레시보 天文臺에서 高性能 夜間 撮影用 디지털 카메라로 撮影한 것이다.

이영완 동아사이언스記者 puset@donga.com