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2019년 12월 6일 금요일

태양계 이야기 788 - 파커 태양 탐사선이 밝힌 태양의 5가지 비밀

인류 역사상 태양에서 가장 가까운 거리까지 접근한 파커 태양 탐사선 (Parker Solar Probe)의 연구 데이터가 공개됐습니다. 나사에 의하면 파커 태양 탐사선의 근접 관측을 통해 다섯 가지 흥미로운 사실이 발견됐습니다. 


 파커 태양 탐사선 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/221323189040



(동영상) 


 1. 다이나믹한 태양풍 


 지구에서 관측했을 때 태양풍은 매우 균일한 플라스마 입자의 흐름입니다. 하지만 태양 근처에서는 매우 복잡한 모습을 하고 있다는 사실이 발견됐습니다. 특히 흥미로운 사실은 자기장의 간섭에 의해 태양풍 입자가 뒤로 이동하는 스위치백 (switchbacks) 현상이 일어난다는 것입니다. 앞으로 추가 데이터를 통해 이 현상이 더 잘 규명될 것으로 보입니다. 



(Parker Solar Probe observed switchbacks — traveling disturbances in the solar wind that caused the magnetic field to bend back on itself — an as-yet unexplained phenomenon that might help scientists uncover more information about how the solar wind is accelerated from the Sun.
Credits: NASA's Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Manrique Gutierrez)


 2. 회전하는 태양풍 


 태양이 자전하기 때문에 당연히 태양에서 나오는 태양풍 역시 그 영향을 받을 수밖에 없습니다. 하지만 멀리 떨어진 지구에서 그 전모를 알아내기는 어려웠습니다. 파커 태양 탐사선은 태양에서 3200만km 지점부터 태양풍의 회전을 관측해 태양 근처에서 태양풍의 회전 속도를 구체적으로 측정했습니다. 관측 결과는 이론적 예측과 맞긴 했지만, 변환 속도는 예상보다 다소 빠른 것으로 나타났습니다. 아무튼 태양풍의 회전을 실제로 관측한 것은 파커 태양 탐사선이 처음입니다. 


 3. 태양 근처의 먼지가 없는 지역 


 우주는 완전히 비어 있는 진공 상태가 아닙니다. 수소 원자를 비롯해 작은 먼지 입지가 태양계를 채우고 있습니다. 하지만 파커 태양 탐사선은 태양 근방에 먼지가 없는 지역이 존재한다는 점을 확인했습니다. 강력한 태양 에너지에 의해 모든 먼지가 증발한 것입니다. 그 결과 태양의 중력에 의해 모인 먼지는 마치 디스크와 비슷한 형태를 지니게 됩니다. 파커는 태양에서 700만 마일 (1120만km) 떨어진 지점에서 먼지가 줄어드는 것을 확인했으며 400만 마일 (640만km)까지 이런 현상을 확인했습니다. 더 가끼에는 먼지가 없는 지역이 존재할 것으로 보이는데, 앞으로 추가 관측을 통해 입증될 것으로 보입니다. 



(Parker Solar Probe saw cosmic dust (illustrated here) — scattered throughout our solar system — begin to thin out close to the Sun, supporting the idea of a long-theorized dust-free zone near the Sun.
Credits: NASA's Goddard Space Flight Center/Scott Wiessinger)


4. 에너지 입자 폭풍/ 5. 코로나 물질 방출 


 파커 태양 탐사선의 중요한 관측 목표 중 하나는 우주 기상에 큰 영향을 주는 두 가지 현상 - 에너지 입자 폭풍과 코로나 물질 방출 (energetic particle storms and coronal mass ejections) - 을 근접 거리에서 관측하는 것입니다. 이번 관측 데이터에서 흥미로운 부분은 지구에서는 관측할 수 없는 소규모의 물질 방출이 일어난다는 것인데, 이는 파커 데이터가 없었다면 절대 알 수 없었던 사실이었습니다. 


 또 파커의 관측 장비는 드물지만 무거운 원소가 풍부한 물질 방출 역시 관측했습니다. 파커 태양 탐사선 데이터는 이런 일이 생각보다 자주 일어남을 시사하고 있습니다. 


(Parker Solar Probe has made new observations of energetic particles — like those seen here impacting a detector on ESA and NASA's Solar and Heliospheric Observatory — which will help scientists better understand how these events are accelerated.
Credits: ESA/NASA/SOHO)


 파커 태양 탐사선의 관측 임무는 현재 진행형입니다. 앞으로 추가 관측을 통해서 계속해서 흥미로운 사실이 밝혀질 수 있다는 이야기입니다. 우리가 매일 보고 그 에너지에 의존하는 태양이지만, 사실 이를 귽접 거리에서 관측한 것은 파커 태양 탐사선이 처음입니다. 파커 태양 탐사선 데이터가 큰 기대를 모으는 이유입니다. 


 참고 



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