눈은 하얀데 빙하는 왜 파랄까…빛이 얼음 속을 오래 지날 때

눈 덮인 들판은 하얀데 빙하의 갈라진 벽이나 두꺼운 얼음 속은 짙은 파랑으로 보일 때가 있다. 같은 물이 얼었는데 색이 달라지는 이유는 빛이 얼음 안에서 얼마나 멀리 이동하느냐와 관련 있다. 미국 지질조사국 USGS는 얼음이 흰빛 가운데 붉은 쪽 파장을 흡수하고, 파란 쪽 빛은 통과하거나 흩어진다고 설명한다.

기포가 줄어들면 빛이 더 깊이 들어간다

눈이 쌓이고 눌리는 동안 알갱이 사이의 공기 공간은 작아진다. 미국 국립빙설자료센터 NSIDC는 조밀해지고 기포가 적어진 빙하 얼음에서는 빛이 깊이 들어갔다가 되돌아오며 푸른 기운이 드러난다고 설명한다. 얼음 속을 지나는 길이 길어질수록 붉은빛이 눈에 띄게 줄 기회가 커지는 것이다.

반대로 하얀 얼음에는 작은 기포가 많이 남아 있다. 빛은 깊이 들어가기 전에 여러 경계에서 흩어져 돌아온다. 눈도 빛이 멀리 침투하기 전에 되돌아오는 편이라 희게 보인다. 물질 이름이 모두 ‘얼음’이라는 사실만으로 사진 속 밝기와 색까지 같을 필요는 없다.

더 파랗다고 더 차갑다는 뜻은 아니다

이 설명은 푸른색을 온도계처럼 읽는 방법이 아니다. USGS는 빙하 얼음이 보통 얼음보다 본질적으로 더 차가운 물질인 것은 아니라고 구분한다. 색에는 빛이 지나가는 거리와 얼음의 구조가 관여한다. 눈과 얼음 풍경을 볼 때 ‘얼마나 차갑나’와 ‘빛이 어떤 길로 나왔나’는 다른 질문이다.

자료 사진은 오래전부터 알려진 얼음의 광학적 성질을 설명하기 위해 실었다. 오늘 새로 발견된 빙하나 색 변화 사건을 발표하는 기사는 아니다. 기포가 많아 보이는 흰 부분과 깊이가 느껴지는 푸른 부분을 나눠 보면, 같은 물이 만든 풍경 안에서도 다른 빛의 길을 떠올릴 수 있다.