태양 표면에 20㎞짜리 초미세 소용돌이 발견

태양 표면에 지금까지 보이지 않던 아주 작은 소용돌이가 빽빽하게 생기고 있다는 사실이 처음 확인됐다. 연구진은 이 작은 움직임이 태양의 자기장을 비틀고, 폭발 에너지를 쌓거나 태양 대기 위쪽으로 옮기는 데 중요한 역할을 할 수 있다고 설명했다.

태양 표면에 20㎞짜리 소용돌이 발견

독일과 미국 연구진은 세계 최대 태양망원경인 이노우에 태양망원경으로 태양 표면을 매우 자세히 관찰했다.

그 결과 태양을 덮고 있는 밝고 어두운 알갱이 모양 구조의 가장자리에서 아주 작은 소용돌이가 계속 생기는 모습을 발견했다. 가장 작은 것은 폭이 약 20㎞에 불과했다.

태양에서 20㎞ 크기의 구조를 보는 것은 약 180㎞ 떨어진 곳에서 1유로짜리 동전을 알아보는 것과 비슷할 만큼 어려운 일이다.

태양 표면은 뜨거운 가스인 플라스마가 아래에서 올라왔다가 식으면서 다시 내려가는 움직임을 반복한다. 이 때문에 마치 끓는 물처럼 보이는 수많은 무늬가 생긴다.

연구진은 이 무늬의 경계에서 서로 다른 속도로 움직이는 플라스마가 부딪히면서 작은 파도와 소용돌이가 만들어지는 것으로 보고 있다. 바다의 파도나 구름에서 볼 수 있는 소용돌이와 비슷한 원리다.

작은 소용돌이가 태양 폭발의 힘을 만들 수 있다

이번 발견이 중요한 이유는 이 작은 소용돌이가 태양의 자기장을 계속 비틀 수 있기 때문이다.

태양의 자기장은 고무줄이나 용수철처럼 꼬일수록 에너지를 많이 저장한다. 너무 많이 꼬이면 갑자기 풀리면서 에너지가 한꺼번에 방출될 수 있다.

이 과정에서 아주 작은 태양 폭발인 ‘나노플레어’가 생길 수 있다. 연구진은 이번에 발견한 소용돌이가 자기장을 계속 비트는 역할을 하면서 이런 폭발에 필요한 에너지를 쌓는 데 도움을 줄 수 있다고 설명했다.

또 이 소용돌이는 자기장이 태양 표면에서 대기 위쪽으로 빠르게 이동하는 데도 영향을 줄 가능성이 있다.

태양은 약 11년마다 활동이 강해졌다 약해지는 주기를 반복한다. 이를 위해서는 자기장이 태양 곳곳으로 빠르게 이동해야 하는데, 기존 이론만으로는 그 속도를 충분히 설명하기 어려웠다.

태양 표면의 이 작은 소용돌이가 그 빈틈을 메워줄 수 있다는 것이다.

연구진은 눈에 보이지 않을 만큼 작은 움직임이 태양 전체의 자기장과 폭발 활동을 바꾸는 데 큰 영향을 줄 수 있다는 점이 이번 연구의 가장 중요한 의미라고 설명했다.

성치훈 기자 / hello@sciencewave.kr

출처: ScienceDaily, “The sun is covered in tiny whirlpools we’ve never seen before”