[우주] 태양폭발 / 태양계 / 지구의 자기권에 감사하자

태양계( solar system )

태양을 중심으로 행성, 왜행성, 그런 것들을 둘러싸고 있는 위성, 소행성, 혜성 등 다양한 천체가 장대한 운동을 반복하여 46억년의 역사가 흘렀다.인류는 오랜시간 천체에 계속 주목해 왔고 마침내 달에 인간을 보내고 수성, 금성, 화성, 목성, 토성 등의 행성에 무인 탐사선을 보내어 태양계의 여러가지 수수께끼를 풀기위해 노력해 왔다. 그리고 지구를 대체할만한 환경을 가진 행성을 발견하기위해 고군분투 해왔다. 하지만 아직 미지의 영역은 넓고 거대하기만하다. 태양계 탐사는 이제 막 시작된 단계일 뿐일 것이다.

지구형 행성

수성에서 화성까지 총 4개의 행성은 지구와 같이 주로 암석으로 이루어저있어 지구형 행성이라고 한다. 화성과 목성사이에는 '소행성대'라고 해서 암석으로 이루어진 많은 소행성들이 북적북적 모여있다. 그보다 더 외측에는 지구형 행성보다 훨씬 큰 행성들이 돌고있다. 태양계 최대 행성인 목성과 두번째로 큰 토성은 암석의 핵에 가스가 달라붙은 거대 가스행성이다. 그리고 세번째로 큰 천왕성과 네번째로 큰 해왕성의 경우는 표면은 가스이지만 내부는 주로 얼음으로 이루어진 거대얼음 행성이다. 이들 천체들은 결코 우연히 생긴것이 아니다. 태양계가 형성되어가는 과정에서 각각 크기와 구조가 서서히 정해져 갔다.

태양
태양계에서 가장 크고 무거운 천체는 태양. 중심 부분에서 생성하는 막대한 에너지로 빛을 발하면서 이글이글 타오른다. 그 빛과 열은 지구를 포함한 모든 태양계 천체에 쏟아져 내린다.

입상반
태양의 표면에서 볼 수있는 자잘한 입자가 모여있는 것 같은 모양이 입상반(쌀알무늬)이다. 광구 내측에서 가스가 끓어 넘치듯 솟구쳤다가 가라앉았다 해서 태양의 표면이 입상(쌀알)로 보이는 것이다.

백반
태양의 표면에서 볼 수 있는 흰색부분이 백반(흰색반점)이다. 주변보다 온도가 높아녀서 밝게 빛나고 하얗게 보인다.

흑점
태양의표면에서 볼 수 있는 검정 반점이 흑점이다. 흑점은 4천도 정도로 주변보다 낮은 온도여서 어둡게 보인다. 흑졈은 태양표면에서 튀어나와 있는 자력>태양의 자기장이 튀어나와 있는 근원에 있는 것이 흑점인데 흑점의 수와 나타나는 장소는 태양활동이 얼마나 활발한지와 관계가 있다.

홍염(프로미넌스)
태양의 표면 외측에는 대기의 층인 채층이 있다. 이것은 옅은 가스로 이루어진 층이다. 채층의 가스가 자력선을 따라 불꽃 처럼 튀어나와 있는 것이 홍염이다.

태양의 내부
중심핵은 에너지가 생성되고 있는 부분으로 그 외측의 방사층에는 에너지를 내측에서 부터 외측으로 운반해 간다. 가장 외측인 대류층은 가스가 내측에서 외측으로 올라갔다가 또다시 내측으로 내려가는 식으로 에너지가 운반된다. 중심핵에는 수소원자 네개에서 헬륨 원자 하나가 만들어지는 핵융합반응이 일어나고 있으며 이 반응으로 팽대한 에너지가 생성되고 있다.

광구
육안으로 보이는 태양의 표면을 광구라고 한다. 태양의 표면은 수백킬로 정도 두께의 층으로 되어있으며 표면의 온도는 약 6천도 정도 이다.

태양의 경고

태양에서는 태양풍이라고 불리는 고온가스가 초속 400km이상의 고속으로 부는데 그 정체는 전기를 띤 플라스마 입자이다. 태양풍은 우주공간으로 나선 형태를 그리면서 퍼저나간다. 만일 태양표면에서 심함 플레어가 일어나면 우주선, 그리고 CME 가 밀어닥치게 되는데 그때 지구를 지키는 것이 지구의 자기장이다. 태양풍의 전기를 띤 플라즈마 입자는 태양풍의 흐름에서 멀어져 지구의 자기장을 따라 북극, 남극을 향해 고속으로 이동한다. 그리고 극지의 상공에서 대기에 돌입하는 입자가 대기분자와 서로 부딪혀 발광하는 것이 오로라이다. 목성에서도 자기장과 대기가 있기 때문에 지구나 토성과 마찬가지로 오로라가 관측된다. 목성의 경우 오로라를 발하는 전기를 띤 입자로써 위성 이오의 화산에서 방출된 가스의 영향도 큰 것으로 알려졌다.

고마운 지구자기장

지구 자기장이 주변을 애워싸서 태양풍으로부터 지구를 지키고 있다. 하지만 태양의 활동이 활발해지면 보통 플레어보다 100~1000배나 되는 규모의 대폭발 슈퍼 플레어가 일어날 지도 모른다. 수백년 혹은 수천년에 한번씩이라는 등의 다양한 의견이 있지만 우선 슈퍼 플레어가 일어나면 태양풍이 폭발적으로 증가하여 태양폭풍으로 변한다. 그렇게 되면 태양에서 나오는 유해한 자외선이 지구에 대량으로 쏟아질 것이고 우주선이라고 불리는 방사선이 떨어져 내린다. 지표에는 대기가 방사선으로부터 지켜주겠지만 우주 비행사는 대책을 강구하지 않으면 위험함 피폭 상황에 맞닥뜨릴 가능성도 있다. 그리고 지구에는 CME(Coronal mess ejection)가 발생하게 된다.

현실화 된 사건

실제로 1989년 작은 태양폭풍으로 인해 캐나다 퀘벡주가 블랙아웃 현상이 벌어졌다. 전기가 다 마비된 것이다. 또한 2012년에도 코로나질량 방출사건이 있었는데 정말 다행히도 태양의 폭풍입자가 지구의 궤도를 비껴가서 위험천만한 상황을 면할 수 있었다. 그 당시 폭풍을 정면으로 맞이하게 되었다면 전기사용을 20년정도 사용할 수 없었을 것으로 예상한다. 예상하기 힘든 태양폭풍 도착예정지는 과연 어디일까 그때는 지구가 소멸할 것인가? 태양표면에서 폭풍이 발생할 때마다 몇백톤에 달하는 방사능 물질이 달에 쏟아지는데 달은 지구처럼 대기권이 없기 때문에 그 물질을 막아낼 힘이 없다.혹, 달 탐사를 가게 되었을 때 태양폭풍을 맞이해야만 했다면 어떠할 것인가? 지구의 자기권이 흘러나오고 있는 지구의 핵에게 감사할 따름이다.