태양 자기장, 가까이서 봤더니..."자기장 비밀 벗긴다"
유럽우주국(ESA)과 미국 항공우주국(NASA)이 공동 운영 중인 태양 탐사선이 태양 남극 근처 자기장을 근접 촬영해 공개했다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 10일(현지시간) 보도했다. 해당 연구 결과는 지난 5일 국제학술지 '천체물리학 저널 레터스'에 발표됐다. 공개된 사진은 지난 3월 태양 궤도선이 8일간 촬영한 관측 자료를 합성한 것으로, 밝은 호들이 태양의 극지방을 휘감으며 이동하는 모습을 보여준다. 이는 자기 구조가 예상보다 빠른 속도로 태양 가장자리 방향으로 이동하면서 남긴 빛의 흔적으로, 태양 자기장이 과학자들의 예측보다 훨씬 빠르게 극지방을 향해 이동하고 있음을 보여준다. 해당 논문의 공동 저자 독일 막스플랑크 천문연구소 사미 솔란키 소장은 "태양의 자기장 주기를 이해하기 위해 우리는 아직 태양 극지방에서 무슨 일이 일어나는지 충분히 알지 못한다"며, "솔라 오비터가 그 퍼즐의 잃어버린 조각을 채워줄 수 있게 됐다”고 밝혔다. 태양의 자기장은 11년 주기로 변화한다. 이 주기 동안 자기장은 뒤틀리고, 뒤집히고, 다시 구성된다. 이런 변화는 태양 흑점과 태양 플레어, 지구에 영향을 미치는 태양 폭풍까지 모든 것을 움직인다. 이 주기의 핵심에는 느리게 움직이는 플라즈마 전류의 '자기 컨베이어 벨트'가 자리 잡고 있다. 이 전류는 표면 근처에서 적도에서 극으로, 내부 깊은 곳에서는 다시 극에서 적도로 자기장을 이동시킨다. 하지만, 이 과정에서 극 지방이 핵심 역할을 하지만 오랫동안 미스터리로 남아 있었다. 이유는 지구에서 태양의 극을 직접 연구하는 것은 거의 불가능하기 때문이다. 천문학자들은 태양의 극을 측면에서 간접적으로만 볼 수 있고, 지금까지 대부분의 탐사선은 태양 적도면을 따라 공전했기 때문이다. 하지만 지난 3월 솔라 오비터가 궤도를 17도 기울여 탐사하면서 과학자들은 태양의 남극을 직접 관측할 수 있게 됐다. 솔란키 소장이 이끄는 팀은 솔라 오비터의 핵심 장비인 '편광 및 태양진동 영상 장치(PHI)'와 '극자외선 영상기(EUI)'의 데이터를 분석했다. 이 장비들은 고온의 플라즈마와 자기장이 태양 표면을 따라 어떻게 이동하는지 보여준다. 연구 결과, 지구의 2~3배에 달하는 거대한 플라즈마 거품이 시속 32~72km의 속도로 자기장을 극지방으로 휩쓸고 지나가는 것으로 나타났다. 연구진은 이 속도가 적도 근처에서 발생하는 흐름과 거의 비슷할 정도로 빠르며, 기존 모델 예측보다 훨씬 빠르다고 설명했다. 이번 연구를 이끈 락슈미 프라딥 치타 막스플랑크 연구소 연구원은 “극지방의 플라즈마 거품은 일종의 '추적자' 역할을 한다”며, “이 덕분에 태양의 11년 자기 순환 과정 중 극지방의 움직임이 사상 처음으로 시각적으로 드러나게 되었다”고 밝혔다.
