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  •  [Science]태양의 판도라 상자를 열어라
  • 어린이동아 취재팀
  • 2017-06-06 21:54:57
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NASA, 내년 태양 탐사선 발사

《 미국항공우주국(NASA·나사)은 내년 여름에 태양탐사선인 ‘파커 탐사선’을 발사해 태양과 그 주변을 조사한다고 최근 발표했다. 파커 탐사선은 태양 지표면으로부터 약 640만㎞ 떨어진 거리의 상공에서 태양을 관찰한다. 탐사를 통해 태양에 대해 오랫동안 풀리지 않았던 비밀을 밝혀낼 예정. 태양은 지구의 계절, 기후 등을 좌지우지 할 정도로 지구와 밀접한 연관이 있지만 너무 뜨거워 탐사선이 접근하기 어려운 탓에 지금껏 많은 부분이 밝혀지지 않았다. 파커 탐사선은 태양이 내뿜는 강렬한 열과 방사선을 견디기 위해 약 11㎝ 두께인 탄소혼합 재질의 껍데기로 감싸진 채 탐사에 나선다. 파커 탐사선이 풀 태양의 비밀에는 무엇이 있는지 미리 살펴보자. 》

 

개기일식 때 보이는 코로나. 데일리메일
 
 

왜 뜨거울까?

 

과학자들은 태양 대기의 바깥층인 ‘코로나’에 대해 많은 의문을 가져왔다. 태양의 표면은 대기로 둘러싸여 있는데 이 대기의 아래 부분을 ‘채층’, 빛나는 윗부분을 ‘코로나’라 한다. 태양이 너무 밝기 때문에 코로나는 평소 잘 관측되지 않는다.

 

코로나에 관한 대표적인 의문점은 코로나가 표면보다 뜨거운 이유다. 태양의 표면 온도는 약 6000K(켈빈·절대 온도의 단위)에 가깝지만 코로나의 온도는 무려 200만K. 물리학의 법칙에 따르면 열은 뜨거운 곳에서 비교적 차가운 곳으로 이동한다. 태양 내부 핵의 열이 순서대로 전달된다면 표면이 코로나보다 더 뜨거워야하지만 그렇지 않은 것.

 

이를 두고 여러 이론이 나왔지만 명확하게 답을 내지는 못했다. 하나는 파동으로 태양 내부의 열이 코로나까지 전해졌다는 이론이다. 줄의 한쪽 끝을 잡고 위 아래로 흔들어주면 파동이 생겨나 줄을 따라 에너지가 반대쪽 끝으로 전달되는 것과 같은 원리.

대기 속에서 나노플레어라 불리는 작은 폭발들이 코로나에 열을 가해 고온을 만들어낸다는 이론도 있다.

 

태양의 흑점. NASA
 
 

어떻게 부는 걸까?

 

태양에서 불어오는 바람인 ‘태양풍’도 연구 대상이다. 태양은 끊임없이 태양 에너지를 빛과 작은 입자들로 내보낸다. 이 물질들이 태양의 강한 압력과 에너지에 의해 밖으로 빠르게 나오면 태양풍이 분다. 태양풍의 전하(물체가 띠고 있는 정전기의 양)를 띤 입자들이 지구의 극지방으로 흘러 들어와 산소, 질소와 충돌하면서 아름다운 오로라를 만들기도 한다.

 

태양풍이 몰아치는 가상도
 
 

과학자들은 태양풍이 부는 원리에 대해 명확하게 알고 싶어 한다. 강력한 에너지를 가진 태양풍이 앞으로 지구에 큰 피해를 줄 수 있다는 예측이 나왔기 때문. 태양풍이 화성의 대기를 날려버린 주인공이란 연구결과가 지난해 나오기도 했다. 시속 160만㎞인 태양풍의 엄청난 속도의 이유도 베일에 싸여있다.

 

태양 탐사선인 파커 탐사선의 가상도

 

 

가뭄과 어떤 관계일까?

 

태양 표면에 보이는 어두운 반점인 ‘흑점’도 수수께끼다. 흑점은 주위에 비해 2000도 이상 온도가 낮기 때문에 어둡게 보이는 부분. 태양 표면을 흐르는 자기장이 빠른 자전 속도를 따라가지 못해 꼬이고 가스 흐름을 방해하면서 흑점이 나타난다.

 

흑점의 개수와 지구 기후가 관련 있다는 주장이 끊임없이 제기되고 있다. 흑점의 개수는 11년을 주기로 많아졌다가 적어지는데 이 주기에 따라 기후에 변화가 나타난다는 것. 흑점의 수가 많아지면 홍수가, 적어지면 가뭄이 나타난다는 학설이 대표적이다.

 

지난 1000년 동안 태양 흑점이 오랫동안 관측되지 않았던 때는 15, 17세기경 등 최소 3차례. 이 시기에 큰 가뭄이 있었다고 알려진다. 하지만 명확하게 흑점과 기후의 연관성이 밝혀지진 않았다.

 

▶이채린 기자 rini1113@donga.com

 
어린이동아 취재팀 kids@donga.com

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