이노우에(Inouye) 태양 망원경, 가장 높은 해상도로 흑점 클로즈업

문광주 기자 / 기사승인 : 2020-12-09 17:02:42
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직경 4미터 이노우에 태양 망원경 태양 근접 촬영 이미지.
태양 플라즈마는 530nm 파장으로 빛을 방사한다.

태양 흑점을 클로즈업했다.
이노우에(Inouye) 태양 망원경, 첫 번째 흑점 클로즈업


이 하트 모양의 어둡고 밝은 구조는 실제로 크기가 1만 6천km 이상이다.
흑점을 클로즈업한 사진이다. 이 어두운 영역은 자기 이상이 태양 표면으로의 뜨거운 플라즈마의 흐름을 방해하는 곳에서 발생한다. 

▲ 새로운 이노우에 태양 망원경으로 포착한 흑점. © NSO / AURA / NSF

태양은 지구를 생명 친화적인 행성으로 만들기 때문에 ‘태양은 지구를 위한 생명의 빛’이라는 표현은 진정한 의미가 있다. 동시에 방사선과 플라즈마의 폭발은 오로라를 유발하는 격렬한 태양 폭풍을 일으킬 수 있고 위성과 우주 탐사선을 손상시킬 수도 있다. 따라서 태양 활동, 태양주기 및 우리 별 내부의 과정을 가능한 한 정확하게 아는 것이 중요하다.

하와이의 할레아칼라 화산에 있는 새로운 이노우에 태양 망원경은 태양을 알아가는 데 중요한 공헌을 하고 있다. 직경 4m의 주 거울을 가진 이 망원경은 세계에서 가장 큰 태양 망원경이다.
일찍이 2020년 1월에 태양 표면의 버블링 플라즈마를 이전에는 결코 달성할 수 없었던 해상도로 이미지를 전달했다.
▲ Haleakalā의 AMOS 코팅 시설에서 코팅한 후 직경 4m 주 거울 (M1). (Fig 4)

20km까지 정확한 플라즈마 구조

최근 천문대는 흑점의 ​​고해상도 이미지를 공개했다.
태양 플라즈마는 530나노미터의 파장 범위로 기록되었다. 이는 가시 스펙트럼의 황록색 영역에 해당한다. 망원경이 아직 완전히 완성되지는 않았지만 태양 관측을 위한 이 새로운 ‘눈’이 매우 선명한 이미지를 보여주었다.

볼더(Boulder)에 있는 National Solar Observatory의 Thomas Rimmele는 "이 흑점 이미지는 이전의 어떤 이미지보다 2.5배 높은 해상도를 달성했다"고 보고했다. "그것은 여전히 ​​태양 표면에 20km 크기의 자성 구조를 보여준다.“
이 이미지는 정상적인 플라즈마 대류가 방해되는 태양 표면의 1만 6천km 영역을 보여준다.

▲ DKIST 시설 및 주요 구성 요소의 개략도. 전체 시설 높이는 41.4m이다. 회전 기기 플랫폼의 직경은 16.5m.

(출처: 관련논문 Fig.1)


흑점의 어두운 영역은 내부에서 상대적으로 덜 뜨거운 플라즈마가 상승하는 영역을 표시한다.
이곳은 주변보다 더 시원하다. 온도는 4천 1백도에 불과하다.
강한 자기장은 태양 표면의 플라즈마 전류를 형성하고 영향을 미치므로 태양 흑점의 중심에서 광선과 같은 더 어두운 줄무늬를 생성한다.

새로운 태양주기에 적합

국립 과학 재단의 데이비드 보볼츠(David Boboltz)는 "이 이미지는 이 태양 관측소가 태양에 대한 우리가 이해하는 데 독특한 업적을 맛볼 수 있게 기여한다"고 말했다.
이노우에 태양 망원경의 작동 시작이 새로운 태양 순환의 시작과 일치한다는 사실은 잘 어울린다.
▲ Haleakalā에서 완성된 DKIST의 외부. 하단 및 상단 인클로저가있는 망원경 건물과 M1을 망원경 수준으로 운반하는 데 사용되는 플랫폼 리프트를 포함하여 연결된 지원 및 운영 건물이 이미지 오른쪽에 표시. 벤트 게이트는 작동 중에 인클로저를 통해 충분한 공기 흐름을 보장한다. 주요 시설에 냉각수를 공급하고 백업 전력 시스템을 수용하는 유틸리티 건물이 주요 시설의 오른쪽에 보인다. 전체 시설 높이는 41.4m. (Fig 2)

2019년 12월에 우리 지구의 고향 별 태양이 최소 11년 주기에 도달했기 때문이다.
그 이후로 태양 활동은 다시 천천히 증가했다. 이는 무엇보다도 더 빈번한 흑점, 복사 폭발 및 플라즈마 방출에 반영된다.
여기에 표시된 흑점은 새로운 태양주기 25개 중 첫 번째 이다.
Inouye 태양 망원경은 2020년 1월 28일에 그것을 기록했다.

림멜레(Rimmele)와 함께 일하는 연구원들은 이제 전문 잡지 "Solar Physics"에 기록된 데이터와 그로부터 얻은 결과를 발표했다.
(Solar Physics, 2020; doi : 10.1007 / s11207-020-01736-7)

출처 : National Solar Observatory

[더사이언스플러스=문광주 기자] "No Science, No Future"

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