빛기둥이라는 것이 생성되는 원리는 무엇인가요?

Question

인터넷을 보는데 빛기둥이라고하는 자연현상을 보았습니다. 위에 사진과 같이 빛기둥이 보이는데 왜 이렇게 빛기둥이 생기고 마치 빛기둥 모양이 십자가처럼 생겼는데 왜 이런 형태를 띄게 되는건가요?

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Answer 1

안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.

빛기둥은 태양빛이 대기 중의 얼음 결정에 의해 반사되어 생기는 자연현상입니다. 태양빛은 굴절률이 다른 매질을 통과할 때 굴절되는데, 얼음 결정은 굴절률이 다른 여러 면으로 이루어져 있습니다. 따라서 태양빛이 얼음 결정에 부딪히면 여러 방향으로 굴절되어 빛기둥이 생깁니다.

빛기둥의 모양은 얼음 결정의 모양과 입자 크기에 따라 달라집니다. 일반적으로 얼음 결정은 납작한 육각형의 모양을 가지고 있습니다. 이러한 얼음 결정에 태양빛이 부딪히면, 빛기둥은 십자가 모양으로 나타납니다. 이는 빛의 굴절률이 얼음 결정의 각도에 따라 달라지기 때문입니다.

빛기둥은 주로 추운 날씨에 볼 수 있습니다. 이는 대기 중의 얼음 결정의 양이 많기 때문입니다. 또한, 빛기둥은 일출이나 일몰 시, 태양이 지평선 근처에 있을 때 더 잘 관측할 수 있습니다. 이는 태양빛이 지평선 근처에서 대기 중을 더 많이 통과하기 때문입니다.

빛기둥은 세계 각지에서 관측되는 자연현상입니다. 우리나라에서는 주로 겨울철에 볼 수 있습니다.