반 고흐 '별이 빛나는 밤' 닮은 태양…역대 최고 해상도 관측 성공

"GPS·위성 장애 예측 정확도 높일 것"…국제학술지 '네이처' 게재

이노우에 태양망원경이 촬영한 태양의 광구 모습. (사진=연합뉴스·NSF/NSO/AURA/MPS)

역대 가장 선명한 태양 표면 사진이 공개됐다. 이전에는 보이지 않았던 미세한 소용돌이까지 포착되면서 태양폭풍의 비밀을 밝힐 새로운 단서가 제시됐다.

CNN과 AP통신에 따르면 국제 연구진은 하와이 마우이섬에 있는 미국 국립과학재단(NSF)의 다니엘 K. 이노우에 태양망원경을 이용해 태양의 가시 표면인 '광구'를 지금까지 가장 선명하게 관측하는 데 성공했다. 연구 결과는 6일(현지시간) 국제학술지 네이처(Nature)에 실렸다.

연구진은 원래 망원경 성능을 시험하기 위해 태양을 촬영했지만, 분석 과정에서 이전에는 확인하지 못했던 깃털 모양의 미세한 무늬와 소용돌이 구조를 발견했다.

이번 연구에 참여하지 않은 스탠퍼드 대학교의 태양물리학자 루이주 첸은 AP에 "빈센트 반 고흐의 '별이 빛나는 밤' 속 소용돌이 치는 하늘을 떠올리게 한다"고 평가했다.

연구진은 이 현상이 '켈빈-헬름홀츠 불안정성(KHI)'이라는 물리 현상 때문이라고 설명했다. KHI는 태양 표면에서 자기장의 영향을 받는 뜨거운 플라스마가 서로 다른 속도로 흐르면서 작은 소용돌이를 만드는 현상이다. 지금까지는 지구의 구름이나 바다, 목성과 토성의 대기에서는 관측됐지만 태양 표면에서 이처럼 선명하게 확인된 것은 처음이다.
 

이노우에 태양망원경이 촬영한 태양의 광구 모습. [사진=NSF/NSO/AURA/MPS]

CNN은 이 미세한 소용돌이가 태양 자기장을 꼬이게 하면서 막대한 에너지를 축적하고, 결국 태양 플레어와 코로나 질량 방출(CME·태양이 막대한 양의 플라스마와 자기장을 우주 공간으로 방출하는 현상)을 일으키는 과정과 관련이 있을 가능성이 크다고 전했다. 또한 태양 외곽 대기인 코로나가 표면보다 훨씬 뜨거운 이유를 설명하는 데도 도움이 될 것으로 연구진은 기대하고 있다.

태양에서 방출되는 플레어나 코로나 질량 방출이 지구를 향하면 태양폭풍이 발생해 인공위성, GPS, 전력망, 통신시설 등에 영향을 줄 수 있다. 반면 북극과 남극 주변에서는 오로라가 더욱 선명하게 나타나는 현상이 나타난다.

연구진은 앞으로 더욱 정밀한 관측을 통해 대형 태양 플레어와 태양폭풍을 예측할 수 있는 핵심 메커니즘을 규명할 계획이다. NASA 태양 탐사선 '파커' 프로젝트 연구진 중 한 박사는 CNN에 "이번 관측은 태양을 이해하는 완전히 새로운 장을 연 성과"라며 "앞으로도 혁신적인 발견이 이어질 것"이라고 전망했다.