기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 736 - 태양의 변동을 설명해 줄 별 이야기


(A picture of dark sunspots and bright diffuse faculae (best seen around the edges). The study shows how the larger mix of heavy elements leave the spots unchanged, while increasing the contrast of the bright diffuse faculae. Credit: NASA/SDO)


 태양은 11년 주기로 활동이 변합니다. 이 변화는 지구에도 영향을 미치긴 하지만, 다행히 11년 간격의 태양 활동 변화는 지구 기후에 극적인 변화를 일으키지는 않습니다. 다만 흑점이나 태양 플레어의 활동에는 큰 변동이 있으며 이는 통신 장애 등 여러 가지 현상에 영향을 미칩니다. 따라서 과학자들은 이 변화에 큰 관심을 가지고 있습니다. 동시에 장기적으로는 태양의 변화가 지구 기후에도 적지 않은 영향을 줄 것으로 생각됩니다. 


 11년 주기의 태양 주기는 솔라 다이나모(solar dynamo)라는 자기장, 대류, 자전에 의한 복합적인 작용에 의해 생기는 것으로 이해됩니다. 하지만 그 세부적인 메카니즘에 대해서는 아직 잘 모르는 부분이 많습니다. 


 아르후스 대학의 크리스토퍼 카로프(Christoffer Karoff from Aarhus University)가 이끄는 대규모 국제 과학자팀은 이 미스터리를 밝혀줄 단서를 지구에서 120광년 떨어진 별에서 발견했습니다. 이 별은 태양과 거의 같은 크기와 질량, 나이를 지닌 별이지만, 한 가지 차이가 있습니다. 무거운 원소의 비율이 태양의 두 배라는 점이죠. 


 과학자들은 1978년부터 진행된 관측 데이터와 케플러 관측 데이터 같은 최근의 데이터까지 수집해서 이 별의 주기적인 변화를 연구했습니다. 그 결과 태양과는 달리 이 별의 주기는 7.4년이었으며 자기장 도 두 배 정도 더 강력한 것으로 나타났습니다. 이와 같은 차이를 감안하면 무거운 원소가 별의 활동 주기와 강도를 결정하는 데 큰 영향을 미치는 것으로 보입니다. 그 이유에 대해서는 잘 모르지만, 무거운 원소가 더 강한 다이나모 현상을 일으키거나 표면의 밝기 변화를 더 심하게 만드는 것으로 추정됩니다.


 태양은 거의 대부분 수소와 헬륨으로 구성되어 있으며 리튬 보다 무거운 원소 (보통 금속이라고 하는)는 소량에 불과합니다. 하지만 그렇다고 해서 이 소량 첨가물이 영향을 주지 않는 것은 아닙니다. 마치 비타민이 소량이라도 사람이 살아가는 데 있어 필수적인 것처럼 소량의 무거운 원소 역시 별의 진화와 활동에 큰 영향을 미치는 것일지 모릅니다. 


 참고  



Christoffer Karoff et al, The Influence of Metallicity on Stellar Differential Rotation and Magnetic Activity, The Astrophysical Journal (2018). DOI: 10.3847/1538-4357/aaa026




댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...