태양폭풍은 어떻게 화성 대기물질을 앗아갔나 -동영상

NASA, 화성대기 탐사결과를 사이언스에 4편 논문으로 발표


[ 동영상 출처  https://youtu.be/BwgxjTRiU34 ]


태양 표면에서 대형 폭발이 일어나며 태양 대기에서 고에너지 입자들이 분출되어 사방으로 퍼진다. 태양 폭발 연구에서 자주 얘기되는 코로나물질분출(CME) 현상이다. 고에너지 입자들로 이뤄진 태양풍, 또는 그 세기가 매우 강할 때를 가리키는 태양폭풍이 일어난다. 위의 동영상은 태양폭풍 사건 때에 나타나는 화성 자기권의 형상을 보여준다. 미항공우주국(NASA)는 2013년 11월부터 화성 둘레에서 화성 대기권에 대한 탐사 임무를 수행한 ‘메이븐(MAVEN)’ 탐사 결과를 분석해, 과학저널 <사이언스>에 4편의 논문을 발표했다.

  나사가 이날 함께 발표한 동영상은 2015년 3월8일에 실제로 일어난 태양폭풍(ICME) 사건 당시에 태양폭풍이 화성 자기권에 끼친 영향을 관측한 메이븐 탐사 결과를 반영한 것이다. 동영상을 보면, 태양폭풍이 몰아치자 화성에서는 어찌보면 밧줄 같은 형상의 자기장이 우주 공간 쪽으로, 길게는 5000km나 멀리 뻗어나가는 현상이 관찰됐는데, 이와 동시에 당시 화성 상층대기에선 이온화한 산소 분자, 이산화탄소 분자 같은 이온 물질이 우주 공간쪽으로 쏟아져 나가며 길게 뻗은 자기장 주변에 밀집하는 현상을 보여주었다고 한다.

  이는 태양풍에 의해 화성 대기 물질이 많은 양으로 우주 공간에 분출됨을 보여주는 것으로, 화성 대기 물질이 왜 지금처럼 희박한지를 이해하는 데에 하나의 실마리를 제공한다. 과학저널 사이언스의 설명에 의하면, 나사 연구진은 “태양계 역사 초기에 태양폭풍(ICME)이 잦았을 가능성을 생각하면, 당시 (화성 대기의) 이온 물질의 탈출 현상은 대체로 이런 주요한 태양풍 사건들로 인해 일어났을 것으로 보인다”는 해석을 제시했다.

오철우 기자 @한겨레 과학웹진 사이언스온  

 

00mars.jpg » 그림 출처/ 동영상 https://youtu.be/BwgxjTRiU34

000Q.jpg 사이언스 온 : 태양 폭발 얘기 때마다 나오는 ‘코로나’ ‘코로나 물질 분출’은 무슨 뜻입니까?
000A.jpg 한국천문연구원 태양우주환경연구그룹 선임연구원 : “코로나는 태양의 가장 바깥쪽 대기 영역을 가리킵니다. 극자외선이나 엑스선으로 코로나를 관측하면 코로나에는 밝은 지역이 있고 이에 견줘 어둡게 보이는 지역이 있습니다. 밝은 지역은 자기장이 태양 표면에서 나와 다시 표면으로 들어가는 ‘닫힌 구조’를 하고 있지요. 반면에 어두운 지역은 닫힌 구조가 아니라 자기장이 표면에서 나와 행성간 공간으로 향하는 ‘열린 구조’를 하고 있습니다. 대체로 열린 구조를 지닌 코로나 지역이 어둡게 보여 ‘코로나 구멍’이라고 부릅니다. 코로나 구멍은 빠른 태양풍이 나오는 지역으로 알려져 있지요. 빠른 고에너지 입자들이 분출되는 곳입니다. 태양 활동이 저조한 시기에는 코로나의 영향이 상대적으로 크다고 하겠습니다.
  ‘코로나 물질 분출’은 가시광선으로 보더라도 태양에서 물질이 직접 분출되는 현상을 말합니다. 태양의 물질들이 분출되는 것이지요. 이런 물질 분출이 일어나 지구쪽으로 오면 지자기 폭풍 같은 영향을 끼칩니다. 태양풍은 늘 일어나는 현상이지만 코로나 물질 분출은 그렇지는 않습니다." (참조자료: 사이언스온 2011.02.15, http://scienceon.hani.co.kr/30786)


 

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오철우 한겨레신문사 과학담당 기자, 사이언스온 운영
1990년 한겨레신문사에 입사해 편집부, 사회부, 문화부, 생활과학부 등을 거쳤으며 주로 과학담당 기자로 일했다. <과학의 수사학>, <과학의 언어>, <온도계의 철학> 등을 번역했으며, <갈릴레오의 두 우주체제에 관한 대화>를 썼다.
이메일 : cheolwoo@hani.co.kr      

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