(Artist illustration of events on the sun changing the conditions in Near-Earth space. Credit: NASA)
(Subfossil trees in the Drouzet river. Credit: Cécile Miramont)
(Tree rings of a buried subfossil tree in the Drouzet river. Credit: Cécile Miramont)
국제 과학자팀이 죽은 나무의 나이테에서 14,300년 전 강력한 태양 폭풍의 증거를 확인했습니다. 태양은 주기적으로 플레어와 코로나 물질 방출 (CME, corona mass ejection)을 통해 강력한 에너지와 고에너지 입자를 우주로 방출합니다. 이 경로에 지구가 있으면 그 영향을 고스란히 받게 됩니다.
강력한 태양 폭풍은 인공위성이나 항공기, 무선 통신의 장애를 일으킬 수 있습니다. 그 정도가 매우 강력한 경우 지자기 유도 전류를 통해 전력망까지 망가뜨릴 수 있어 대비가 필요합니다. 이런 문명의 이기가 없었을 때는 거대한 오로라가 우리가 보는 유일한 변화였겠지만, 온갖 전자 기기와 전력망이 설치된 현대 문명 사회는 상황이 다를 수밖에 없습니다.
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다행히 과거 우려된 심각한 태양 폭풍은 일어나지 않았지만, 앞으로 문명화 이후 최악의 태양 폭풍이 지구를 덮치지 말란 법이 없기 때문에 과학자들은 이런 일이 얼마나 자주, 그리고 얼마나 강한 강도로 생기는지 알기 위해 연구해 왔습니다.
프랑스 기후 및 해양 진화 대학의 에두아르드 바르드 교수 (Edouard Bard, Professor of Climate and Ocean Evolution at the Collège de France and CEREGE)가 이끄는 다국적 연구팀은 프랑스 남부 알프스 산맥에 있는 드후제 강 (Drouzet River)에서 화석화가 덜된 14,300년 전 나무 준화석 (subfossil)을 발견했습니다.
강력한 태양 폭풍이 발생한 경우 지구 대기 중 탄소 방사성 동위원소가 늘어나면서 나무의 나이테에 기록됩니다. 이 방법을 통해 과학자들은 서기 993년과 744년의 강력한 태양 폭풍의 증거를 찾아냈지만, 살아 있는 나무를 대상으로 조사하는 경우 연대 추적의 한계가 있었습니다.
이번에 발견된 화석화 중인 나무는 다행히 연대를 추정할 수 있는 나이테의 남은 부분에서 그 증거를 확인할 수 있었습니다. 이를 그린란드 빙핵에서 얻어진 베릴륨 동위원소 등 다른 데이터와 종합해서 분석하면 14,300년 전에 774년이나 993년에 있었던 것보다 두 배는 더 강력한 태양 폭풍이 지구를 덮쳤다는 점을 알 수 있습니다. 만약 이런 규모의 태양 폭풍이 지금 지구를 덮친다면 현대 문명 사회의 기반이 크게 흔들렸을 것입니다.
과학자들은 이런 일이 얼마나 자주 발생할 수 있고 가까운 미래에 또 발생할 것인지 알기 위해 연구를 계속하고 있습니다. 앞으로 수백년 동안 이런 일이 생기지 않을 수도 있지만, 수십 년 이내로 닥칠 수도 있는 문제이기도 합니다. 이에 대한 대비책은 무엇인지 진지하게 고민해야 할 시점입니다.
참고
https://phys.org/news/2023-10-largest-solar-storm-ancient-year-old.html
Edouard Bard et al, A radiocarbon spike at 14,300 cal yr BP in subfossil trees provides the impulse response function of the global carbon cycle during the Late Glacial, Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical Physical and Engineering Sciences (2023). DOI: 10.1098/rsta.2022.0206
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