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지난해 말 태양을 역대 최근접 거리에서 비행한 미국항공우주국(나사)의 태양 탐사선 ‘파커 솔라 프로브’(이하 ‘파커’)가 당시 태양 대기 최상층인 코로나에서 분출되는 태양풍을 촬영한 사진이 최근 공개됐다.
2024년 12월24일 근접 비행을 시작한 파커 탐사선은 당시 태양 표면에서 611만km 떨어진 거리까지 비행했다. 비행 속도는 시속 69만km였다. 나사는 “파커 탐사선은 코로나를 스치듯 지나가면서 광시야이미지장치(WISPR)를 비롯한 여러 과학 장비를 이용해 사진을 촬영하고 데이터를 수집 부동산담보투자 했다”고 밝혔다.
사진에 담긴 태양풍은 마치 화염방사기가 불을 뿜어내는 모습을 닮았다. 태양풍이란 태양의 가장 바깥 대기층인 코로나에서 끊임없이 우주 공간으로 방출되는 전하를 띤 입자(플라스마) 흐름을 가리킨다. 마치 태양에서 불어오는 바람과 같다고 해서 '태양풍'이라고 부른다.
연체이자율
노란색선으로 둘러싸인 부분이 코로나질량방출(CME)의 모습이다. 미국항공우주국 동영상 갈무리
고해상도 코로나질량방출 첫 포착
코로나가 발원지인 태양풍은 태양 활동에 따라 상시적으로 우주 공간으로 불어온다. 느린 태양풍이라도 평균 속도는 시속 100만km를 신협제2금융권 넘는다. 그러다 특정한 조건이 갖춰지면 엄청난 양의 플라스마를 폭발적으로 분출하기도 한다. 이를 코로나질량방출(CME)이라고 부른다.
태양풍과 코로나질량방출은 태양계 전체로 퍼져나가면서 태양계 행성들에 광범위한 영향을 미친다. 예컨대 지구에선 극지역 상공에 오로라를 생성하고, 자기장을 교란시켜 전력망이나 통신망에 장애를 일으킨다.
한국정보화진흥원
이번에 공개된 사진은 태양 자기장이 북쪽에서 남쪽으로 방향이 바뀌는 경계지점인 태양권 전류판을 보여준다. 특히 코로나질량방출 현상을 고해상도로 처음 포착했다.
파커 탐사선을 운 자기차량 영하는 존스홉킨스응용물리학연구소의 안젤로스 부르리다스 연구원은 “사진에서 코로나질량방출이 서로 겹겹이 쌓이는 모습을 볼 수 있다”며 “이는 우주 기상에 중요할 수 있다”고 말했다. 코로나질량방출이 서로 충돌하면 궤적이 변할 수 있어 최종 목적지를 예측하기가 더 어려워지고, 자기장이 뒤섞일 가능성이 커져 지구에 더 나쁜 영향을 끼칠 수 있다.
느린 태양풍에 휩싸인 지구의 자기 거품을 묘사한 그림. 자기 거품은 지구 자기장과 태양풍이 상호작용한 결과로 형성되는 거대한 보호막을 말한다. 미국항공우주국 제공
우주 기상 예측 크게 좋아질 듯
나사 과학담당 부국장 니키 폭스는 “파커가 지구에 대한 우주 기상 위협이 시작되는 지점을 모형이 아닌 우리의 눈으로 직접 목격할 수 있게 해줬다”며 “이 새로운 데이터는 우주 기상 예측을 크게 개선해 우주비행사의 안전과 지구의 기술을 보호하는 데 도움이 될 것"이라고 말했다.
이번 비행은 2018년 지구를 출발한 파커의 22번째 태양 근접비행이었다. 파커는 2021년 처음으로 코로나를 통과 비행한 데 이어, 2023년 12월엔 태양으로부터 726만km 지점까지 다가간 바 있다. 이를 통해 태양풍이 지그재그 형태로 움직이며 코로나의 경계가 고르지 않고 복잡하다는 걸 발견했다. 또 그동안 원격 관측을 통해 알아낸 느린 태양풍(초속 250~500km)과 빠른 태양풍(초속 500~800km) 두 유형의 존재를 현장에서 직접 확인했다.
파커 탐사선은 올해도 3월과 6월 두 차례에 걸쳐 근접 비행을 마쳤다. 다음 근접 비행은 9월15일이다.
탐사선 이름 ‘파커’는 1958년 태양풍의 존재를 밝히고 이름까지 붙여준 우주물리학자 유진 파커(1927~2022) 박사의 이름에서 따왔다.
곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr
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