태양 흑점 주변에서 강한 폭발이 발생해 고에너지 입자를 우주로 방출하는 '태양면 폭발'(solar flare)은 대규모 정전이나 통신 장애 등으로 지구에 피해를 주지만 언제, 어디서 발생할지 예측하기 어려웠다.

하지만 태양면 폭발이 일어나기 전 태양의 바깥 대기인 '코로나'에서 작은 폭죽이 터지는 것 같은 섬광이 생기는 것으로 확인돼 이를 예측할 수 있는 단서가 될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

미국 항공우주국(NASA)에 따르면 '노스웨스트연구협회'(NWRA) 연구진은 '태양활동관측위성'(SDO) 자료를 이용해 코로나에서 태양면 폭발이 일어날 가능성이 높은 지역을 가려내는 데 도움이 될 수 있는 작은 신호를 찾아낸 결과를 '천체물리학저널'(The Astrophysical Journal)에 두 편의 논문으로 발표했다.

▲ 태양면 폭발 하루 전(왼쪽)과 폭발이 없을 때의 차이. 태양활동관측위성(SDO)이 지난 2014년 7월 활성영역 NOAA AR 2109를 포착한 것으로, 상단은 코로나 가스가 생성한 극자외선을 잡은 것이다. 왼쪽은 태양면 폭발이 있기 하루 전날, 오른쪽은 태양면 폭발 없이 잠잠히 있었던 전날을 나타낸다. 하단은 밝기 변화를 보여주는 것으로 태양면 폭발이 있기 전날 이미지에서는 흑백의 변화가 뚜렷하게 나타나 있다.

연구팀은 태양면 폭발이 일어날 곳의 상공에서 대형 폭죽이 터지기 전 작은 폭죽이 터지는 것처럼 작은 섬광이 코로나에서 일어나는 것을 확인했다.

이런 정보는 태양면 폭발을 예측해 지구에도 영향을 미치는 우주기상 변화에 대비하는데 도움이 될 것으로 제시됐다.

태양 활동에 따른 우주기상 변화는 오로라에 그칠 수도 있지만 심할 때는 대규모 정전이나 통신 장애는 물론 우주비행사의 안전에도 위협을 가할 수 있다.

태양면 폭발은 강한 자기 활동으로 대류가 방해돼 주변보다 온도 낮아지면서 검게 보이는 흑점 주변에서 발생한다.

과학자들은 흑점을 중심으로 한 활성 영역에서 태양면 폭발의 징후를 찾아내기 위해 태양 표면인 광구(光球)와 주변 가스층인 채층의 활동을 주로 관측해 왔다.

하지만 연구팀은 채층 위에 있는 바깥 대기인 코로나에서 실마리를 찾아냈다.

제1논문의 저자인 NWRA 책임연구원 K.D. 레카 박사는 "태양 표면인 광구에서 얻는 것보다 코로나에서 확연히 차이가 나는 정보를 얻을 수 있다"면서 "이번 결과는 특정 활성 영역에서 조만간 태양면 폭발이 일어날지, 잠잠히 있을지를 구분할 수 있는 새로운 표지를 제공해줄 수 있을 것"이라고 했다.

연구진은 SDO가 지난 8년간 태양의 활성 영역을 자외선과 극자외선으로 포착한 이미지를 모아 데이터베이스를 구축한 뒤 관련 자료를 자체 개발한 통계기법으로 분석해 태양면 폭발에 앞서 코로나에서 작은 섬광이 일어난다는 점을 찾아냈다.

제2논문의 저자인 카린 디사우어 박사는 "이번 연구로 진짜 깊이 파고들 수 있게 됐다"면서 "앞으로 태양 표면부터 코로나에 이르기까지 모든 정보를 결합하면 언제, 어디서 태양면 폭발이 일어날지 더 잘 예측할 수 있게 될 것"이라고 했다.

과학팀  press@jeonpa.co.kr

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