NASA 탐사선 “태양 코로나 질량 분출, 그 안을 직접 봤더니…”

태양 코로나 주변을 비행하는 '파커 솔라 프로브' 상상도. 사진=미 항공우주국(NASA)
태양 코로나 주변을 비행하는 '파커 솔라 프로브' 상상도. 사진=미 항공우주국(NASA)

미 항공우주국(NASA; 이하 '나사')의 태양탐사선이 태양에서 플라즈마가 대량 방출되는 내부를 들여다보는데 성공했다.

2일(현지시간) 미국 항공우주전문매체 스페이스닷컴에 따르면 미국 해군 연구소(NRL)은 이날 태양탐사선 '파커 솔라 프로브'가 코로나 질량 분출(CME) 현상 중 내부에서 이를 관측한 영상을 공개했다. 탐사선으로 내부에서 이를 관측한 것은 처음이다.

코로나 질량 분출(coronal mass ejection; CME)은 태양의 대기인 코로나에서 대량의 플라즈마가 방출되는 현상을 말한다. 분출된 플라즈마는 오로라를 만들거나 위성을 교란하는 등 지구에도 영향을 미친다.

CME 내부는 설명할 수 없는 복잡한 형태를 띠고 있어 태양 물리학자들의 '보물창고'로 여겨졌다. 이번에 태양탐사선이 가시광선 감지 '광역이미저'(Wide-field Imager for Parker Solar Probe; WISPR) 장비를 통해 그 내부를 관측하게 되면서 태양 코로나의 미스터리가 풀릴 것으로 기대된다.

태양탐사선 '파커 솔라 프로브'가 코로나 질량 분출 내부에서 난류를 관측했다. 사진=미국 해군 연구소
태양탐사선 '파커 솔라 프로브'가 코로나 질량 분출 내부에서 난류를 관측했다. 사진=미국 해군 연구소

공개된 영상 속에는 선명한 소용돌이가 보인다. 물리학자들이 '켈빈-헬름홀츠 불안정'(KHI)이라고 부르는 현상이다. 빠르게 움직이는 유체의 한 조각이 다른 조각과 반대로 상호작용할 때 이 같은 현상이 발생하는 것으로 여겨진다. 지구에서도 마치 하늘의 구름이 파도치는 모습일 때 KHI로 인한 것으로 알려졌다.

태양 물리학자들은 이전부터 CME의 플라즈마가 주위의 태양풍과 상반되게 움직이기 때문에 CME에 KHI가 존재한다고 추론했다. 하지만, 이전까지 이를 직접 관찰한 적은 없었다.

미국 조지 메이슨 대학의 태양 물리학자 에반젤로스 파리스는 “”KHI를 발생시키는 난류는 주변 태양풍을 통해 흐르는 CME의 역학을 조절하는 데 핵심 역할을 한다”며 “따라서 난류를 이해하는 것은 CME의 진화와 운동학에 대한 더 깊은 이해의 초석이다”라고 말했다.

한편, 이번에 코로나 질량 분출 현상 내부로 들어간 '파커 솔라 프로브'는 지난 2018년 8월 12일 지구에서 발사됐다. 타원 형태의 궤도를 그리며 점점 태양과 가까워져 인류가 만들어낸 물체 중 가장 태양에 가깝게 접근한 물체가 됐다.

서희원 기자 shw@etnews.com