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<태양>태양의 특징과 플레어가 발생하는 자기권

우주에서 바라보는 태양

태양의 플레어 현상, 태양의 자기권은 아마 생소한 단어 일 것이다. 우리는 태양을 ‘해’라고 부르며 낮에 보이고 밤에는 안 보이는 당연한 물질로 생각한다. 하지만 우리는 당연하게 생각하고 있는 태양의 특징 하나 제대로 모르고 있다. 사람에게 필수로 필요한 것들을 주는 태양에 대해서 알아보자.

태양의 특성

‘태양’은 우리 ‘은하’ 중심에서 약 26,000광년 떨어진 ‘오리온 팔’로 알려진 우리 ‘은하’의 ‘텐드릴’에 있다. 매 2억 3천만 년마다, ‘태양’과 ‘태양계’는 우리 ‘은하’의 중심 주위를 한 바퀴 돈다. 우리가 느낄 수는 없지만, ‘태양’은 평균 시속 45만 마일의 속도로 ‘궤도’를 추적합니다. ‘태양’은 45억 년 전에 형성되었는데, 그때 성운이라고 불리는 먼지와 가스의 구름이 그 자체의 중력에 의해 붕괴되었다. 그것이 그랬던 것처럼, 그 구름은 우리의 ‘태양’이 그것의 중심에 형성되면서 원반 모양으로 회전하고 평평해졌다. 그 원반의 외곽은 나중에 ‘지구’와 다른 행성들을 포함한 우리 ‘태양계’로 강착되었다. 우리 고향 별은 우리 은하에서 꽤 흔한 중간 크기의 변종인 황색 왜성이다. ‘지구’에서 ‘태양’은 특히 일출이나 일몰에 더 따뜻한 색을 띠게 되는데, 이는 우리 행성의 대기가 파란색과 녹색 빛을 가장 많이 산란시키기 때문이다. 우리의 관점에서, ‘왜소’는 ‘태양’에 대한 가장 좋은 단어가 아닐 수도 있습니다. 폭이 약 140만 킬로미터로, ‘태양’은 ‘지구’보다 109배 더 넓고, ‘태양계’ 전체 질량의 99.8% 이상을 차지한다. 만약 ‘태양’이 속이 빈 공이었다면, 백만 개 이상의 ‘지구’가 그 안에 들어갈 수 있었을 것이다. 하지만 ‘태양’은 비어있지 않다. 그것은 타는 가스와 ‘플라스마’라고 불리는 전하를 띤 입자의 수프로 가득 차 있습니다. ‘태양’의 표면 온도는 약 섭씨 5,500도이고 중심핵은 약 섭씨 1,550만 도입니다. ‘태양’ 중심부 깊숙한 곳에서 핵융합은 수소를 헬륨으로 변환시켜 에너지를 생성한다. ‘광자’라고 불리는 빛의 입자들은 이 에너지를 ‘복사대’라고 불리는 구형 껍질을 통해 ‘태양’ 내부의 최상층인 ‘대류대’까지 운반한다. 그곳에서 뜨거운 ‘플라스마’는 ‘광구’라고 불리는 ‘태양’ 표면으로 에너지를 전달하는 용암 램프 속의 오물처럼 오르내립니다. ‘광자’가 ‘태양’으로부터 그것의 여정을 완료하는 데 17만 년이 걸릴 수 있지만, 일단 그것이 빠져나가면, 그것은 초당 299,337 킬로미터 이상의 속도로 우주를 지퍼로 통과한다. ‘태양 광구’ 너머에는 ‘채층’과 ‘태양 코로나’로 구성된 ‘대기’가 있다. ‘색권’은 ‘태양’을 비추는 불그스름한 빛처럼 보이는 반면, ‘코로나’의 거대한 흰색 힘줄은 수백만 마일이나 길게 뻗어 있다. ‘채층’과 ‘코로나’도 가시광선을 방출하지만, ‘지구’ 표면에서는 달이 ‘지구’와 ‘태양’ 사이를 지나갈 때 ‘개기일식’ 때에만 볼 수 있다.

자기권이란 무엇일까?

‘태양’은 우주로 뻗어나가 행성 간 자기장, 즉 ‘태양계’에 퍼지는 자기장을 형성한다. 전장은 태양으로부터 사방으로 불어오는 전하의 가스 흐름에 의해 ‘태양계’를 통과한다. ‘태양’의 자기장이 지배하는 우주의 거대한 거품은 ‘태양권’이라고 불린다. ‘태양’이 회전하기 때문에, 자기장은 파커 나선으로 알려진 큰 회전 나선으로 회전한다. 이 나선형은 회전하는 정원 스프링쿨러의 물 모양과 비슷한 모양을 하고 있습니다. ‘태양’은 항상 같은 방식으로 행동하지 않습니다. 그것은 ‘태양’ 주기를 구성하는 높은 활동과 낮은 활동의 단계를 거친다. 대략 11년마다 ‘태양’의 지리적 극성은 자기 극성을 바꾼다. 이 주기 동안 ‘태양’의 ‘광구’, ‘채층’, ‘코로나’는 조용하고 평온한 상태에서 격렬하게 활동한다. ‘태양’ 활동은 엄청난 양의 에너지와 입자를 방출할 수 있고, 그중 일부는 ‘지구’에 영향을 미친다. ‘지구’의 날씨와 마찬가지로, 우주 날씨로 알려진 우주의 조건은 ‘태양’의 활동과 함께 항상 변화하고 있다. 우주 날씨는 위성, GPS, 그리고 무선 통신을 방해할 수 있다. 그것은 또한 전력망을 무력화시키고 석유와 가스를 운반하는 파이프라인을 부식시킬 수 있다. 기록된 가장 강력한 지자기 폭풍은 1859년 9월 1일 그 사건을 촉발시킨 ‘태양 폭발’을 관찰한 영국 천문학자 ‘리처드 캐링턴’의 이름을 딴 ‘캐링턴’ 사건이다. 전 세계 전산시스템이 엉망이 되었다. 스파크 방출은 전신 사업자들에게 충격을 주었고 그들의 전신 용지에 불을 질렀다. 다음날 동트기 직전, ‘지구’ 곳곳의 하늘은 적색, 녹색, 보라색 오로라로 분출했는데, 이는 ‘태양’의 에너지와 입자들이 ‘지구’의 대기와 상호작용한 결과이다. 보도에 따르면 ‘오로라’는 너무 눈부셔서 신문을 낮처럼 쉽게 읽을 수 있었다고 한다. ‘오로라’ 또는 ‘북극광’은 ‘쿠바’, ‘바하마’, ‘자메이카’, ‘엘살바도르’, ‘하와이’까지 볼 수 있었다.

태양풍과 플레어

‘태양’은 빛 외에도 열과 ‘태양풍’으로 알려진 하전 입자의 꾸준한 흐름을 방사한다. 바람은 ‘태양계’ 전체에서 초당 450킬로미터 정도 불어서 ‘태양’의 자기장을 100억 마일 이상 확장시킨다. 그 거리를 넘어서면 ‘태양풍’은 ‘태양 권계면’이라고 불리는 경계를 형성하면서 별들 사이를 떠도는 더 차갑고 밀도가 높은 물질에 자리를 내준다. 지금까지, 단지 두 대의 우주선이 ‘보이저 1호’와 ‘보이저 2호’는 성간 공간의 시작을 정의하는 이 우주 문턱을 넘었다. 때때로, ‘태양 플레어’ 속에서 입자 조각이 ‘태양’에서 터져 위성 통신을 방해하고 ‘지구’의 전력을 끊을 수 있다. ‘플레어’는 보통 ‘태양’의 내부 자기장이 이동하면서 형성되고 소멸되는 광구의 차가운 영역인 ‘흑점’의 활동에서 비롯된다. ‘태양 플레어’와 ‘흑점’은 일정한 주기를 따르며, ‘태양’의 자기장의 극이 앞뒤로 움직이면서 매 11년마다 그 수가 오르내린다. 때때로, ‘태양’은 ‘코로나 질량 방출(CME)’이라고 불리는 사건에서 ‘코로나’로부터 거대한 자화 입자들의 거품을 발사할 것이다. 어떤 ‘CME’들은 ‘태양’ 자체만큼 크게 자랄 수 있고 주어진 방향으로 10억 톤의 물질을 던질 수 있다. 그들이 태양으로부터 돌진할 때, ‘CME’는 ‘태양풍’을 통해 거대한 충격파를 보낼 수 있다. 만약 ‘CME’가 ‘지구’와 충돌한다면, 그 입자들은 ‘궤도’와 ‘지구’ 표면에 전자제품을 튀길 수 있을 만큼 충분한 전력을 채울 수 있을 것이다. 많은 에너지원들처럼, 태양은 영원히 지속되지 않을 것이다. 그것은 이미 중심핵에 있는 수소의 거의 절반을 다 써버렸다. ‘태양’은 50억 년 정도 더 수소를 통해 계속 연소될 것이고, 그 후 헬륨은 수소의 주요 연료가 될 것이다. 그 시점에서 ‘태양’은 ‘수성’과 ‘금성’, 그리고 어쩌면 ‘지구’를 삼키면서 현재 크기의 약 100배까지 팽창할 것이다. 이 별은 앞으로 10억 년 동안 적색 거성으로 불타다가 ‘백색 왜성’으로 붕괴될 것이다.