태양흑점 내부모습 첫 공개

태양흑점의 내부 모습이 최초로 공개됐다. 미국 스탠퍼드 천체물리학 연구팀은 최근 태양 내부에 음파를 쏘아 태양을 통과하는 음파의 속도를 분석해 태양흑점의 입체영상을 만드는데 성공했다. 이 입체영상 발견의 주역은 유럽우주기구와 미 항공우주국이 공동 개발, 지난 95년 12월 쏘아올린 '태양, 태양권 관측기(SOHO:Solar and Heliospheric Observatory)'에 실려 있는 MDI(Michelson Doppler Imager)라는 기구다. 태양에 160만km까지 접근해 태양의 활동을 조사하고 있는 소호(SOHO)탐사위성에 탑재된 MDI는 도플러 효과(파동원과 관측자가 서로 상대적인 위치에서 운동할 때 진동수가 정지되어 있을 때와는 달리 관측되는 현상)를 이용해 목표의 속도를 측정했다.

스탠퍼드 연구팀은 이 기구를 이용, 태양 흑점표면으로부터 지하 약 1천600km지점까지 광범위한 3차원 영상을 얻을 수 있었다. 이 입체영상을 분석한 결과 태양 흑점 내부는 뜨겁고 빠르게 움직이는 거대한 양의 플라즈마(원자핵과 전자가 분리된 가스상태)가 소용돌이를 형성하고 있는 사실이 확인됐다. 이 플라즈마는 시속 4천800km의 속도로 회전하면서 태양 내부로 흘러들고 있었다. 또 태양 흑점표면으로부터 지하 약 4천800km지점까지는 음파의 속도가 약 10%정도 감소한 반면 그 후에는 오히려 음파 속도가 증가했다. 이것은 흑점표면은 온도가 낮지만 흑점표면에서 아래로 내려갈수록 오히려 태양의 다른 지점보다 온도가 높다는 것을 뜻한다. 따라서 태양의 반지름이 약 69만2천km인 것을 감안할 때 태양 흑점의 활동은 태양표면의 극히 일부분에서만 일어나고 있다는 사실이 밝혀졌다.

아울러 지금까지 단순히 자기장의 영향으로만 알려졌던 태양 흑점표면의 낮은 온도와 흑점이 검게 보이는 이유에 대한 설명도 가능해졌다. 실제 태양의 표면온도는 약 6천℃인 반면 태양 흑점의 온도는 약 4천℃로 주위보다 낮고 어두운 색을 띠고 있다. 스탠포드 연구팀은 "태양 흑점표면에서 거대한 플라즈마가 소용돌이 치면서 태양표면의 열기를 태양내부로 유입시키기 때문에 흑점표면의 온도가 낮고 온도가 낮아지면서 흑점 표면이 검게 나타난다"고 설명했다.

최창희기자 cch@imaeil.com