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태양계 이야기 1199 - 태양풍의 새로운 비밀을 밝혀낸 프로바 - 3



 (Proba-3's new views of the Sun and space weather. Credit: The Astrophysical Journal Letters (2026). DOI: 10.3847/2041-8213/ae469b)

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유럽 우주국의 프로바 3 (Proba-3) 관측 위성이 태양풍에 대한 중요한 정보를 발견했습니다. 프로바 3 탐사선은 두 개의 인공 위성이 서로 150m 떨어진 거리에서 지구 주위를 공전하면서 태양을 관측합니다. 하나는 태양을 가리는 역할이고 나머지 하나는 가려진 태양 주변의 코로나를 관측하는 역할을 담당합니다.

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이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/223687080578

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태양 주변의 코로나와 강력한 태양풍의 흐름은 지구에서 관측하기 어렵습니다. 가운데 태양이 너무 밝기 때문입니다. 따라서 일식이 일어날때가 코로나를 관측할 수 있는 가장 좋은 기회가 됩니다. 허지잔 개기일식은 평균적으로 18개월에 한 번꼴로 발생하며, 개기일식이 지속되는 시간은 길어야 몇 분에 불과합니다.

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프로바 3 는 우주에서 계속 일식을 만들어 태양 주변 코로나를 정밀하게 관측할 수 있습니다. 프로바-3 위성 두 대는 2025년 7월 이후 이미 57번의 인공 일식을 만들어냈습니다. 그리고 코로나의 고해상도 영상을 250시간 이상 수집했습니다. 이는 지구에서 수행되는 약 5,000회의 개기일식 관측 캠페인과 동일한 시간입니다. 여기에 대기의 방해가 없어 더 자세한 관측이 가능합니다.

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프로바-3에 탑재된 ASPIICS 코로나그래프는 태양 표면에서 최대 7만 km, 즉 태양 반지름의 10분의 1까지 관측할 수 있습니다. 다른 어떤 우주 기반 코로나그래프도 관측하기 힘든 정밀도입니다. ASPIICS는 1분에 한두 장의 이미지를 촬영하는데, 과학자들은 이미지들을 합성하여 영상으로 만들어 과거에는 관측하기 어려웠던 태양 코로나 내부의 움직임을 확인할 수 있습니다.

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유럽우주국 프로바-3 ASPIICS 장비 책임 연구원이자 이번 연구의 주저자인 벨기에 왕립 천문대의 안드레이 주코프 (Andrei Zhukov of the Royal Observatory of Belgium) 및 동료들은 이 데이터를 바탕으로 태양풍 입자가 태양 바로 옆에서는 과거 생각보다 몇 배 빠르다는 사실을 확인했습니다.

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지구의 바람처럼 태양풍도 빠르거나 느릴 수 있고, 잔잔하거나 돌풍을 일으킬 수 있습니다. 빠른 태양풍은 일반적으로 코로나 구멍이라고 불리는 자기 구조에서 잔잔한 흐름을 보입니다. 오히려 느린 태양풍이 변동이 심하고 돌풍을 일으키기 때문에 그 작동 원리를 이해하기가 더 어렵습니다.

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과학자들은 느린 태양풍이 태양의 자기장 선들이 연결 방식이 바뀌고, 합쳐지고 다시 분리되는 과정에서 발생한다고 생각합니다 . 이 과정에서 플라스마(전하를 띤 기체) 덩어리가 소위 "스트리머"라고 불리는 크고 밝은 광선 형태로 코로나에 방출됩니다.​

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이번 연구에서는 관측하기 매우 어려운 영역인 코로나 내부에서 예상보다 3~4배 빠른 속도로 움직이는 느린 태양풍 돌풍을 관측했습니다. 이전에 과학자들은 태양 표면 근처에서 느린 태양풍의 속도가 약 100km/s 정도일 것으로 예상했습니다. 그러나 주코프 연구팀은 250~500km/s의 속도로 움직이는 플라스마 덩어리들을 추적했습니다. 느린 태양풍이라는 이름과는 다소 다른 역설적인 결과이지만, 이전에 생각한 것보다 태양풍의 흐름이 더 복잡하다는 것을 보여주는 대목입니다.

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태양 표면 바로 위에서 일어나는 태양풍과 태양 입자에 대한 상세한 연구는 이제 시작입니다. 프로바 3 가 궁극적으로 어떤 비밀을 풀어낼 수 있을지 주목됩니다.

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참고

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https://phys.org/news/2026-04-proba-science-speedy-solar-corona.html

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A. N. Zhukov et al, Ubiquitous Small-scale Dynamics in the Slow Solar Wind Formation Region Observed by Proba-3/ASPIICS, The Astrophysical Journal Letters (2026). DOI: 10.3847/2041-8213/ae469b

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