NASA의 우주탐사선 파커 솔라 프로브가 마침내 태양의 코로나에 돌입해, 그 속을 통과하는 업적을 이루었다. 인류 역사상 가장 태양에 가까워진 기념할 만한 한 페이지가 되었다는....
NASA 과학 미션 부분의 토마스 줄브첸 씨는, "태양과의 "접촉"은, 태양 과학의 기념할 만한 순간이자, 실로 놀라운 위업"이라고 성명서에서 말했다.
이것으로 인해, 태양의 진화와 그것이 태양계에 미친 영향에 대해서, 지금까지 이상으로 깊은 통찰을 줄 뿐만 아니라, 우주에 존재하는 태양 이외의 항성에 대한 수수께끼도 밝혀질지도 모른다.
■ 사상 첫 태양과 접촉, 코로나층 진입
태양에 접촉했다고해서, 펄펄 끓는듯한 태양속으로 파고든 것은 아니다. 바깥층 대기의 가장 바깥쪽에 있는 희박한 가스층, 코로나에 돌입한 것이다.
태양은 그 중력에 의해 집합한 거대한 플라즈마 덩어리다. 지구처럼 단단한 표면은 없지만, 그 주위를 중력과 자력으로 묶은 초고온의 대기가 감싸고 있다.
코로나의 주요 성분은 수소 원자가 원자핵과 전자로 분해된 플라즈마로, 그 온도는 100만 켈빈 이상으로 알려져 있다. 태양의 중력과 자력은 중심에서 멀어질수록 약해지므로, 어느 지점을 넘으면 플라즈마를 더 이상 가둬둘 수 없게 된다. 이곳이 태양의 안과 밖을 가르는 경계선으로 알벤 임계면이라고 한다.
그러나 알벤 임계면이 어디에 있으며, 어떻게 생겼는지 자세한 것은 알려지지 않았다.
NASA의 우주탐사기 파커 솔라 프로브의 목적 중 하나는 그것을 찾는 것이다.
■ 8번째 플라이바이로 코로나 내부 진입 성공
파커 솔라 프로브는, 태양의 코로나를 조사하기 위해 2018년 발사됐었다.
2025년까지의 미션 기간 동안 총 26차례의 접근이 예정되어 있는데, 그 중 7차례는 금성의 중력을 이용해 훨씬 크게 접근.
지금까지 8차례 접근했었지만, 탐사선이 코로나 내부로 진입 한 것은 지난 4월 28일의 플라이바이가 처음이다. 이 데이터가 지구로 중계돼 내용물을 확인하는 데 몇 달이 걸린 뒤에야 이번 발표에 이르렀다.
이전까지, 태양에 관한 연구는 외부로부터의 관찰에 의해서 진행되어져 왔다. 이번에 코로나에 돌입함으로써, 그동안 알 수 없었던 태양 내부의 귀중한 데이터를 수집할 수 있었다.
"즉 자기에 지배된 태양의 대기 상태를, 지금까지 없었던 만큼 느낄 수 있게 되었습니다"라고 존스 홉킨스 대학의 누르 라우아피 씨는 설명.
■ 알벤 임계면과의 경계에는 주름이 잡혀 있음
알벤 임계면은, 중심으로부터 10~20 태양 반경 어딘가에 있을 것으로 추측된다.
파커가 코로나에 진입한 것은, 18.8 태양 반경(1300만 km) 지점으로 15 태양반경(1000만 km)까지 내려왔다.
거기서 관찰된 자기 상태에서는, 알벤 임계면은 주름이 잡혀 있는 것 같은 형상을 하고 있을 가능성을 알 수 있다고 한다. 또 내부에서는 유사 스트리머라는 자기 구조도 관측되었다.
이것은 태양 표면에 우뚝 솟은 탑과 같은 거대 구조로 일식이되면 지구에서도 관측할 수 있다.
파커가 이곳에 진입했을 때는, 마치 태풍의 눈을 들이받은 듯했지만, 일단 안쪽으로 들어오자 매우 평온했었다고 한다.
또 자세한 메커니즘은 불분명하지만, 파커의 데이터에 의하면, 이 구조가 알벤 임계면의 일그러짐을 만들어 내고 있을 가능성이 있는 것 같다.
■ 태양풍 자기장의 뒤틀림 현상도 확인
"태양 스위치 백"으로 불리는 현상도 관측됐다. 이는 태양풍의 자기장이 Z자로 뒤틀리는 현상으로, 그것이 형성되는 원인이나 장소는 현재로서는 불명확하다.
그 존재는 1990년대부터 알려져 있었지만, 꽤 일반적인 현상으로 알려지게 된 것은, 파커가 조사를 실시한 2019년이 되어서부터다.
이번의 돌입에서는, 코로나 내부에서 검출됐으며, 적어도 스위치 백의 일부는 코로나 깊은 곳에서 나온 것으로 나타났다.
버클리 캘리포니아대 스튜어트 베일 씨에 따르면, 스위치 백이 있는 영역은 코로나 낮은 부분의 작은 깔때기 모양의 자기 구조와 일치한다.
이는 기존 이론으로부터 예측되었던 것으로, 태양풍의 발생원을 구체적으로 알아내는 단서가 될 수 있다는 것.
앞으로 파커는, 이번보다 더 가까이, 9.86 태양반경까지 접근 할 예정인 것으로 알려졌다. 그때, 어떤 놀라운 사실이 밝혀질 것인가 모두 궁금해하고 있다.
