(An SwRI-led study sheds light on the deceleration of the solar wind as it journeys away from the Sun and interacts with and picks up interstellar material. NASA's New Horizons spacecraft measured the solar wind as it traveled from just beyond Uranus' orbit into the outer Kuiper Belt (red shaded region), detailing the gradual slowdown caused by interactions with interstellar materials (red line). Credit: Southwest Research Institute)
( Two Interstellar Travelers This illustration shows the position of NASA's Voyager 1 and Voyager 2 probes, outside of the heliosphere, a protective bubble created by the Sun that extends well past the orbit of Pluto. Voyager 1 crossed the heliopause, or the edge of the heliosphere, in August 2012. Heading in a different direction, Voyager 2 crossed another part of the heliopause in November 2018. https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA22835)
나사의 뉴호라이즌스 탐사선은 지난 2015년 명왕성을 탐사하고 2019년 인류가 직접 탐사한 가장 먼 천체인 소행성 아로코트를 지나 태양계 외곽으로 계속 항해하고 있습니다. 비록 추가 소행성 탐사는 현재로서는 가능하지 않아 보이지만, 그럼에도 뉴호라이즌스의 임무는 아직 끝나지 않았습니다.
2026년 4월 기준으로 지구에서 64AU (약 96억km) 떨어진 뉴호하이즌스 호는 앞서간 선배인 보이저 1/2호처럼 태양권을 벗어나면서 태양풍이 태양계 가장자리와 성간 공간과의 경계로 이동함에 따라 점차 속도가 느려지는 현상을 관측하고 있습니다.
사우스웨스트 연구소(SwRI)의 헤더 엘리엇 박사 (SwRI's Dr. Heather Elliott)가 이끄는 연구팀은 뉴 호라이즌스에 탑재된 SWAP(Solar Wind Around Pluto) 장비로 측정한 태양풍의 속도가 태양에 더 가까운 곳에서 측정한 값과 비교하여 21 AU에서 58 AU 사이에서 어떻게 변화하는지 연구했습니다.
태양에서 나오는 초고속 입자의 흐름인 태양풍은 처음에는 시속 160만km의 속도로 태양에서 멀어집니다. 하지만 태양권 외곽에서 태양권으로 진입하는 성간 중성 가스 입자와 만나면서 속도가 점점 느려지게 됩니다.
물론 두 입자 모두 매우 밀도가 희박해 서로 충돌 가능성은 낮지만, 중성 성간 원자들은 태양풍 이온과의 전하 교환을 통해 이온화되어 성간 물질을 흡수함으로써 태양풍의 질량을 증가시키고, 결과적으로 태양풍의 속도를 늦출 수 있습니다.
이전에 뉴호라이즌스와 보이저 2호는 30~43AU 거리에서 태양풍의 속도가 지구 근처 1AU 거리보다 5~10% 느리다는 것을 측정했습니다. 이번 연구에서 뉴 호라이즌스 연구팀은 58AU 거리에서 태양풍의 속도가 1AU 거리보다 13~15% 느리다는 사실을 발견했습니다. 이러한 점진적인 속도 감소는 성간 물질이 태양권으로 유입되어 태양풍에 영향을 미치는 방식에 대한 기존 모델과 일치하며, 태양의 영향력이 장거리에서 점차 감소한다는 것을 보여줍니다.
하지만 태양풍의 속도가 계속해서 점진적으로만 감소하는 것은 아닙니다. 뉴호라이즌스 탐사선이 결국 태양권의 종단 충격파(heliosphere's termination shock, TS, 사진 참조)에 도달하면 이 속도는 갑자기 감소합니다. 종단 충격파는 태양 입자의 속도가 태양풍과 성간 물질이 합쳐진 플라스마의 속도보다 훨씬 느려지는 지점입니다. 보이저 2호는 84AU 거리의 종단 충격파에서 속도가 46%나 급격히 감소하는 것을 측정했습니다.
하지만 그렇다고 해서 뉴호라이즌스가 과거 보이저 우주선이 갔던 길을 그대로 따라가는 것은 아닙니다. 뉴호라이즌스는 훨씬 진보된 장비를 탑재했기 때문에 더 자세한 정보를 얻을 수 있으며 보이저 1,2호와는 다른 경로로 태양권을 빠져나가는 중이기 때문에 추가로 다른 정보를 제공할 수 있습니다.
일러스트에서는 태양권이 매우 균일한 상태로 그려지지만, 실제로 어떤지는 아직 잘 모릅니다. 뉴호라이즌스호는 앞으로 2040년대까지 작동이 가능한 상태로 이에 대한 중요한 정보를 전송할 것입니다. 끝날 때까지 끝난 게 아닌 뉴호라이즌스의 탐사는 앞으로 당분간 계속될 것입니다.
참고
https://phys.org/news/2026-06-horizons-tracks-solar-slowdown-interstellar.html
Heather A. Elliott et al, The Gradual Slowing of the Solar Wind in the Outer Heliosphere, The Astrophysical Journal (2026). DOI: 10.3847/1538-4357/ae39c6
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