매일신문

태양흑점 내부모습 첫 공개

태양흑점의 내부 모습이 최초로 공개됐다.

미국 스탠퍼드 천체물리학 연구팀은 최근 태양 내부에 음파를 쏘아 태양을 통과하는 음파의 속도를 분석해 태양흑점의 입체영상을 만드는데 성공했다. 이 입체영상 발견의 주역은 유럽우주기구와 미 항공우주국이 공동 개발, 지난 95년 12월 쏘아올린 '태양, 태양권 관측기(SOHO:Solar and Heliospheric Observatory)'에 실려 있는 MDI(MichelsonDoppler Imager)라는 기구다. 태양에 160만km까지 접근해 태양의 활동을 조사하고 있는 소호(SOHO)탐사위성에 탑재된 MDI는 도플러 효과(파동원과 관측자가 서로 상대적인 위치에서 운동할 때 진동수가 정지되어 있을 때와는 달리 관측되는 현상)를 이용해 목표의 속도를 측정했다.

스탠퍼드 연구팀은 이 기구를 이용, 태양 흑점표면으로부터 지하 약 1천600km지점까지 광범위한 3차원 영상을 얻을 수 있었다. 이 입체영상을 분석한 결과 태양 흑점 내부는뜨겁고 빠르게 움직이는 거대한 양의 플라즈마(원자핵과 전자가 분리된 가스상태)가 소용돌이를 형성하고 있는 사실이 확인됐다. 이 플라즈마는 시속 4천800km의 속도로 회전하면서 태양 내부로 흘러들고 있었다. 또 태양 흑점표면으로부터 지하 약 4천800km지점까지는 음파의 속도가 약 10%정도 감소한 반면 그 후에는 오히려 음파 속도가 증가했다. 이것은 흑점표면은 온도가 낮지만 흑점표면에서 아래로 내려갈수록 오히려 태양의 다른 지점보다 온도가 높다는 것을 뜻한다. 따라서 태양의 반지름이 약 69만2천km인 것을 감안할 때 태양 흑점의 활동은 태양표면의 극히 일부분에서만 일어나고 있다는 사실이 밝혀졌다.

아울러 지금까지 단순히 자기장의 영향으로만 알려졌던 태양 흑점표면의 낮은 온도와 흑점이 검게 보이는 이유에 대한 설명도 가능해졌다. 실제 태양의 표면온도는 약6천℃인 반면 태양 흑점의 온도는 약 4천℃로 주위보다 낮고 어두운 색을 띠고 있다. 스탠포드 연구팀은 "태양 흑점표면에서 거대한 플라즈마가 소용돌이 치면서 태양표면의열기를 태양내부로 유입시키기 때문에 흑점표면의 온도가 낮고 온도가 낮아지면서 흑점 표면이 검게 나타난다"고 설명했다.

최창희기자 cch@imaeil.com

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