거대한 질량의 별이 폭발해 분출하는 '초신성 우주선(우주에서 지구로 내리쏟는 높은 에너지의 미립자 및 복사선의 총칭)'이 지구 날씨에 영향을 끼친다는 연구 결과가 나왔다.
영국 일간 텔레그래프는 덴마크기술대(TUD) 연구팀이 초신성 우주선의 이온이 구름을 만들고 지구 대기를 통해 비처럼 쏟아진다는 사실을 밝혀냈다고 20일 보도했다.
TUD 연구팀에 따르면 지구 기후는 구름이 많이 생성될수록 냉각되고, 많은 구름은 장기적으로 지구 기후 변화에 상당한 영향을 미친다.
연구팀은 태양 활동과 결합된 우주선이 1000년 경의 '중세 온난기'와 13세기에서 19세기까지 이어진 '소빙하기'와 연관성을 갖고 있다고 분석했다.
연구팀을 이끈 TUD 교수 겸 덴마크 국립우주연구소 헨릭 스벤스마크 박사는 “우주에서 날아온 입자들이 지구 기후에 어떻게 영향을 미치는지 설명하는 마지막 퍼즐 조각을 맞췄다. 태양 및 초신성의 활동 변화가 지구의 기후를 어떻게 변화시키는지 이해하게 됐다”고 말했다.
연구팀은 초신성 우주선의 영향에 따른 지구 대기 변화 시뮬레이션을 2년간 관찰·분석한 끝에 이런 결론을 얻었다.
연구 결과, 폭발하는 별에서 분출된 고에너지 입자는 '공기 분자'에서 전자를 떼어내 '양전하' 또는 '음전하' 이온을 만든다. 이온 입자는 물과 황산을 함께 끌어당겨 '결정핵생성'으로 알려진, 증발하지 않는 클러스터를 형성한다. 이 클러스터가 확산되면 더 많은 물을 끌어당기게 되고, 더 커지면 구름을 형성한다는 것이다.
연구팀은 태양의 '자기 활동'이 지구로 유입되는 우주선에 변화를 일으킨다는 사실도 밝혀냈다. 태양의 활동이 지금처럼 잠잠할 때 더 많은 우주선이 지구 대기권으로 유입되고, 이에 따라 지구는 더 냉각된다.
반대로 태양의 활동이 활발할 때는 '자기 방사'가 우주선의 지구 유입을 차단해 구름의 양은 줄어들게 되고, 지구 기온은 따뜻해진다.
이번 연구 결과는 '네이처 커뮤니케이션즈' 최신호에 실렸다.
임동식기자 dslim@etnews.com
