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2018년 3월 6일 화요일

태양계 이야기 679 - 역대 가장 강력한 자기장이 발견된 흑점



(Snapshot of a sunspot observed by the Hinode spacecraft. (top) Visible light continuum image. (bottom) Magnetic field strength map. The color shows the field strength, from weak (cool colors) to strong (warm colors). Red indicates a location with a strength of more than 6,000 gauss (600 mT). Credit: NAOJ/JAXA)


 태양 흑점은 태양 표면의 자기장과 밀접하게 연관되어 있습니다. 과학자들은 흑점 주변에서 강력한 자기장을 관찰했으며 이 자기장이 흑점이 형성되는 중요한 이유라는 가설에 동의하고 있습니다. 그런데 일본 국립 천문대(National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ))의 히노데(HINODE) 우주선이 역대 가장 강력한 자기장을 관측했다는 소식입니다. 


 이 관측 결과에 다르면 히노데가 관측한 흑점의 자기장은 6,250 가우스(gauss)로 통상적인 흑점의 두 배 이상이라고 합니다. 더욱 흥미로운 것은 이 자기장이 흑점 중심부의 검은 부분인 움브라(umbra)가 아닌 두 개의 움브라 사이에 있는 공간이라는 점입니다. (사진 참조) 참고로 흑점은 중앙의 검은 부분은 움브라와 주변에 방사선으로 펼쳐진 주변부인 페넘브라(penumbra)로 구성되어 있는데 움브라는 수직, 페넘브라는 수평의 자기장이 펼쳐진 공간입니다. 


 흑점의 에너지는 자기장의 세기 뿐 아니라 크기와도 연관이 있기 때문에 반드시 이런 강력한 자기장이 강한 태양면 폭발 (플레어, flare)를 의미하지는 않습니다. 하지만 지구에선 보기 힘든 강력한 자기장에 막대한 에너지가 담겨 있다는 점은 분명합니다. 여기서 방출되는 에너지는 지구에도 상당한 영향을 미치게 됩니다. 


 흑점 형성에 관여하는 강력한 자기장은 태양의 자전에 의해 형성된다고 알려져 있습니다. 하지만 그 구체적인 과정 등에 대해서는 아직도 모르는 부분이 많습니다. 이번 연구에서도 왜 예상치 않았던 위치에서 강력한 자기장이 발견되었는지 아직 설명하기가 어렵습니다. 이를 이해하는 것은 태양 폭풍의 더 정확한 예측에 도움이 될 것으로 생각합니다. 


 참고 


 Takenori J. Okamoto et al. Super-strong Magnetic Field in Sunspots, The Astrophysical Journal (2018). DOI: 10.3847/2041-8213/aaa3d8




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