[우주] 태양 활동 10년을 61분 영상으로 본다 우주항공

solar1.jpg » 2015년 4월에 찍은 사진. 24번째 주기의 극대기를 막 벗어난 시기다. 나사 제공

나사, SDO 위성 관측 10주년 기념으로

시간당 1장씩 8만7600여장으로 완성

2010년 6월2일부터 2020년 6월1일까지

24번째 태양 주기 거의 전 기간 담아


태양은 11년을 주기로 극대기와 극소기를 오가며 활동하고 있다. 현재 25번째 주기(첫 태양 흑점 활동 기록한 1755년 기준)에 돌입한 것으로 추정된다. 지난해 말 24번째 주기를 마치고 새로운 태양 활동 주기의 시작을 알리는 흑점이 관찰됐다.
엄청난 에너지를 뿜어내는 이 태양 표면의 활동을 만 10년 이상 관찰하고 있는 위성이 있다. 미국항공우주국(나사)이 2010년 2월에 발사한 태양활동관측위성(SDO)이다. 고도 3만6000km의 정지궤도에서 지구를 도는 이 위성은 0.75초에 한 장씩 태양의 모습을 고해상도로 촬영한다. 그동안 찍은 사진이 무려 4억2500만장에 이른다. 데이터 크기로 따지면 2천만 기가바이트다.  과학자들은 이 방대한 이미지 데이터를 통해 태양 활동의 상세한 모습과 그것이 지구와 태양계에 미치는 영향을 알아가고 있다.
나사가 이 위성 활동 10년을 기념해 그동안 촬영해온 사진을 모아 만든 1시간여 분량의 타임랩스 영상 ‘태양의 10년(A Decade of Sun)’을 공개했다. 이 위성에 탑재된 태양 대기권 관측 장비(AIA, Atmospheric Imaging Assembly)는 12초마다 10가지 파장으로 태양을 촬영하는데 이번에 공개한 영상은 파장이 17.1 나노미터인 극자외선으로 촬영한 사진들을 모은 것이다. 

solar4.jpg » 왼쪽은 24번째 주기의 극소기를 벗어난 지 얼마 안 되는 2010년 6월2일, 오른쪽은 새로운 주기의 극소기에서 벗어나고 있는 2020년 6월1일의 사진이다. 나사 동영상 갈무리
나사는 1시간 단위로 사진 한 장씩을 골라 10년에 걸친 태양 활동을 61분짜리 영상으로 압축했다고 밝혔다. 2010년 6월2일부터 2020년 6월1일까지 꼬박 10년 간 촬영한 8만7600여장의 사진으로 완성한 동영상이다. 영상에서 1초가 하루다. 영화가 1초당 24 프레임이 돌아가는 점을 고려할 때, 영화와 같은 자연스런 동영상을 구현하는 데 성공한 셈이다. 영상을 보다 보면 온전치 못한 장면이 나오는 때가 있다. 지구나 달이 태양을 가리거나 위성이 일시적으로 고장난 경우에 해당한다.
Solar_Dynamics_Observatory_1.jpg » 2010년 2월에 발사한 태양활동관측위성(SDO) 상상도. 나사 제공

태양활동관측위성은 첫 1년 반 동안 태양 표면에서 거대한 플라스마가 폭발하면서 생기는 태양 플레어 현상을 200여차례 목격했다. 2012년 2월엔 플라스마가 토네이도(거대한 회오리) 현상을 일으키는 모습을 포착했다. 이 태양 토네이도의 회전 속도는 최고 시속 18만6천마일(약 40만km)에 이른다. 지구상의 토네이도 속도(시속 300마일)의 600배가 넘는 가공할 속도다. 또 태양 표면의 플라스마가 시간당 300만마일을 이동할 수 있는 거대한 플라스마 파도를 생성할 수 있다는 것도 밝혀냈다.

이 영상은 태양 활동 24번째 주기(2008년 말~2019년 말)의 거의 모든 부분을 담고 있다. 영상의 전반부는 극대기로 진입하면서 태양의 코로나가 활발하게 움직이는 기간이며 후반부는 극소기를 향해 가면서 태양 활동이 잠잠해지는 시기다. 동영상을 보려면 이 주소(https://youtu.be/l3QQQu7QLoM )로 들어가면 된다.

태양 활동의 강약은 흑점 수의 증감으로 나타난다. 흑점은 다른 곳보다 온도가 낮아 검게 보이는 현상을 말하는데, 이는 이곳의 자기장이 강력해 열 전달을 방해하는 탓이다. 따라서 흑점 수가 늘어난다는 건 자기장 활동이 활발해졌다는 걸  뜻한다. 흑점이 많아지면 지구의 통신과 전력망, 항공기 운항 시스템 등에 영향을 줄 수 있다. 흑점은 짧게는 며칠, 길게는 몇주 동안 관찰된다. 25번째 주기는 2025년 7월을 전후해 정점을 맞을 것으로 보인다. 태양 흑점이 11년 주기로 증감을 반복하는 것은 태양의 자전 때문이다. 태양의 중심은 27일에 한 번, 극지는 이보다 더 느리게 자전한다. 태양이 고체가 아닌 플라스마 상태의 유체여서 극지보다 적도쪽 회전 속도가 빠르다. 이에 따라 나중엔 북극과 남극이 서로 바뀌는 `자기장 역전' 현상이 발생한다. 대략 11년마다 이런 일이 일어난다. 따라서 22년 후에는 다시 원위치로 돌아온다.
나사는 태양활동관측위성이 앞으로 10년 동안 더 관측활동을 할 수 있을 것으로 내다봤다.


출처
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/watch-a-10-year-time-lapse-of-sun-from-nasa-s-sdo

TAG

Leave Comments


profile한겨레신문 선임기자. 미래의 창을 여는 흥미롭고 유용한 정보 곳간. 오늘 속에서 미래의 씨앗을 찾고, 선호하는 미래를 생각해봅니다. 광고, 비속어, 욕설 등이 포함된 댓글 등은 사양합니다. 

Recent Trackback