태양계 이야기 819 - 태양은 동료들에 비해서 조용한 별

(Brightness variations of the Sun compared to the star KIC 7849521. Credit: MPS)

  태양은 비슷한 크기와 나이, 구성 성분을 지닌 다른 별보다 조용한 편입니다. 강력한 태양 플레어의 발생 빈도는 다른 별과 비교해서 사실 적은 편입니다. 1859년 있었던 역대 가장 강력한 태양 폭발인 캐링턴 이벤트(Carrington event)는 예외적인 경우에 속합니다. 이 때는 전신을 보내는 전선에 저절로 전류가 흐르고 카리브해에서도 오로라를 볼 수 있을 만큼 태양 활동이 강했지만 이는 매우 예외적인 경우였습니다. 

 과학자들은 1600년대부터 있었던 흑점 기록을 통해 태양 활동이 지난 400년 간 비교적 안정적이라는 사실을 알고 있습니다. 하지만 이는 태양의 나이에 비해 매우 짧은 순간입니다. 따라서 과학자들은 나이테와 빙하에 있는 동위원소를 측정해 태양 활동을 조사했습니다. 강력한 태양 폭풍이 몰아치면 대기에서 본래는 잘 생기지 않는 동위원소가 생성되기 때문입니다. 이를 어래된 나이테나 얼음에서 측정하는 것입니다. 하지만 이 역시 태양의 나이에 비해 짧은 순간입니다. 

 최근 국제 천문학자팀은 유럽 우주국의 가이아 (Gaia) 관측 데이터를 분석해 태양과 매우 흡사한 별의 활동성을 조사했습니다. 앞서 소개한 것처럼 가이아는 10억개 이상의 별의 밝기 및 스펙트럼 변화를 조사해 거대한 데이터를 축적했습니다. 연구팀은 이 별 가운데 태양과 크기, 나이, 구성 성분이 가장 일치하는 별 369개를 확인해 밝기 변화를 추적했습니다. 활동성이 강하고 흑점 생성과 소실이 왕성하면 밝기는 매우 크게 변할 것입니다. 

 관측 결과 태양은 동료 별에 비해 예외적으로 조용한 별이라는 사실이 확인되었습니다. 비슷한 조건의 별은 태양보다 5배 이상 밝기 변화가 심했습니다. (사진 참조) 그 이유에 대해서는 잘 모르지만, 태양의 활동성은 매우 예외적이라는 사실은 분명합니다. 가장 궁금한 부분은 이런 예외적인 조용함이 본래부터 태양이 가진 특징인지 아니면 일시적인 현상인지입니다. 

 일정한 에너지를 방출하는 태양은 지구 생명체의 안정적인 진화와 발전에 큰 도움이 되었을 것입니다. 특히 문명 사회가 발전하는 기간 동안 비교적 안정적인 밝기를 유지했다는 것이 매우 중요합니다. 만약 그렇지 않다면 인류 문명은 초기에 붕괴했을지도 모르는 일입니다. 다소 엉뚱한 이야기인지도 모르지만 지적 외계인이 발생하는 데 중요한 조건 중 하나가 태양처럼 조용한 별일지도 모릅니다. 앞으로 외계 생명체 탐사에 있어 중요한 포인트가 아닐까 생각해 봅니다. 

 참고 

https://phys.org/news/2020-05-sun-magnetically-stars.html

Timo Reinhold, et al. The sun is less active than other solar-like stars: arXiv:2005.01401v1 [astro-ph.SR] 4 May 2020. arxiv.org/pdf/2005.01401.pdf