태양계 이야기 590 - 태양 주기의 기원은 적어도 2억 9000만년 전?

(The Sun by the Atmospheric Imaging Assembly of NASA's Solar Dynamics Observatory. Credit: NASA)

 모든 항성의 밝기는 시간에 따라 약간씩 변동을 일으킵니다. 물론 크게보면 별이 나이를 먹음에 따라서 점점 더 밝기와 크기가 커지지만, 변광성이 아니라도 흑점주기처럼 규칙적인 변동이 있을 수 있다는 것이죠. 태양의 경우 이 주기는 대략 11년 정도이며 우리는 눈치채기 어렵지만, 태양의 밝기가 미세하게 변할 뿐 아니라 태양 플레어 같은 태양 활동과 관계가 깊습니다. 그런데 우리 태양은 과거에도 이런 주기를 가지고 있었을까요? 

 독일 켐니츠 자연사 박물관 (Natural History Museum in Chemnitz)과 프라이부르크 공과대학 (Technische Universität Bergakademie Freiberg)의 연구자들은 페름기 나무 화석을 연구해 2억 9000만년 전에도 태양이 지금과 유사한 주기를 지니고 있었다고 발표했습니다. 이들은 43개의 줄기 슬라이드 화석을 조사해 이중 잘 보존된 1,917개의 나이테를 분석해 대략 79년 정도의 변화를 비교했습니다. 그 결과 당시 태양 주기는 10.6년으로 현재의 11.2년과 큰 차이가 없는 것으로 나타났습니다. 

 이 연구 결과를 신뢰한다면 태양 주기는 수억 년간 변동이 없었다는 의미로 해석할 수 있습니다. 비록 주기에 따라서 흑점의 정도나 표면 밝기 변화의 차이는 있지만, 주기 자체는 매우 규칙적이라는 이야기입니다. 아마도 이렇게 규칙적인 주기를 만드는 어떤 메카니즘이 있음을 시사하는 이야기입니다. 앞으로 이 부분에 대한 흥미로운 연구가 진행되어야 할 것 같습니다.

 한 가지 더 고려해야 할 점은 태양의 흑점 주기가 11년 정도로 매우 규칙적이라면 이것이 기후 변화의 원인은 되기 어렵다는 점입니다. 물론 지구 역사를 봤을 때 아주 길게 보면 태양이 점점 밝아지면서 태양 복사 에너지가 상승하기는 하지만, 지는 수억년간은 태양에너지나 활동의 변화보다 지구 대기 중 온실 가스 및 알베도 변화가 지구 기후를 다양하게 만든 중요한 원인이었던 것으로 생각됩니다.  

 참고  

 Ludwig Luthardt et al. Fossil forest reveals sunspot activity in the early Permian, Geology (2017). DOI: 10.1130/G38669.1

https://phys.org/news/2017-01-ancient-tree-sunspot-ongoing-million.html