우주 탐사선, 태양에 있는 ‘모닥불’ 공개
태양 궤도의 UV 이미지는 태양을 그 어느 때보다 가까이 보여준다.

ESA(유럽 항공우주국) Solar Orbiter 우주선은 지금까지 태양 표면 가장 가까운 곳에서 사진을 찍고 놀라운 것을 보여주었다. 고해상도 UV 이미지는 우리의 별이 수많은 소형 방사선 파열로 흩어져 있음을 알려준다. 연구자들에 의해 ‘모닥불’이라 불리는 이 *플레어는 지구에서 보이는 분화보다 수백만 배 더 작다. 그러나 그들은 모여서 태양열 코로나의 오랜 난방이 될 것으로 추측된다.

*플레어(Flare): 태양의 광구(光球)와 상층 대기인 코로나 사이의 대기층에 있는 물질이 급격히 분출하면서 수 초에서 수 시간에 걸쳐 섬광을 내놓다가 소멸하는 현상 

▲ 이 UV 이미지의 작고 밝은 점은 지구에서 보이는 플레어보다 수백만 배 더 작은 "파열"을 나타낸다. © Solar Orbiter / EUI Team (ESA & NASA); CSL, IAS, MPS, PMOD / WRC, ROB, UCL / MSSL

태양은 여전히 몇몇 비밀을 갖고 있다.
왜 태양 코로나가 표면보다 훨씬 더 뜨겁고 이 열을 어디에서 가져오는지는 불분명하다.
태양풍과 태양 활동의 기원은 지금까지 부분적으로만 연구되었다.
이러한 이유로 현재 두 개의 우주 탐사선이 태양 근처에서 이동하고 있다.
2018년에 출발한 NASA-탐사선 ‘Parker Solar Probe’는 주로 코로나와 태양풍을 연구하기 위한 것이며 이미 놀라운 결과를 제공했다. 그러나 이 프로브에는 태양을 직접 향하는 카메라가 없다. 주변 환경은 너무 위험하다.

유럽 우주국 ESA의 태양 궤도선인 두 번째 Solar Orbiter(솔라 오르비터)와 다르게 움직인다.
ESA 탐사선은 2020년 2월부터 항해 중에 있고 처음으로 태양 극을 볼 수 있도록 고안되었다.
이를 위해, 앞으로 몇 년 동안 태양의 극쪽으로 점점 더 기울어지는 강한 타원형 경로를 따라갈 것이다. 그동안, 솔라 오르비터(solar Orbiter)는 금성의 궤도를 통과했으며 지구와 태양의 중간쯤에 있다.

표면 전체에 미니 플레어(Flare)

ESA 우주선은 지금 태양으로부터 겨우 약 7천 7백만 킬로미터 거리 떨어진 위치에서 멋진 이미지를 전달했다. UV 카메라가 Extreme Ultraviolet Imager로 생성된 이미지는 태양과 코로나의 다양한 층을 이전과는 가까이서 세밀하고 보여준다.
ESA의 프로젝트 연구원 데이비드 밀러(David Miller)는 “우리는 카메라를 사용하여 태양에 매우 가까이 다가 본 적이 없다”고 말했다.

이미지에 따르면 태양은 사방에 작은 방사선 파열로 흩어져 있다.
이 플레어의 지름은 약 700km이다.
“우리는 이미 다른 우주 탐사선 기록을 통해 이러한 미니어처 발생이 크다는 것을 알고 있다.” Max Planck Institute for Solar System Research의 우도 쉴레 (Udo Schühle)의 말이다. "코로나에는 분명히 그러한 작은 분화가 가득하다.” 

▲ 17 나노 미터의 파장에서 이 이미지는 미니어처 플레어 (화살표) 중 하나를 보여준다. © Solar Orbiter/EUI Team/ESA & NASA; CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL

이 미니어처 플레어는 지구에서 보이는 방사선 파열보다 수백만 배 더 작다.
연구원들은 그것들을 캠프 파이어와 비교하여이 현상을 ‘캠프 파이어’라고 불렀다.
그것들이 더 큰 ‘모닥불’과 같은 메커니즘을 기반으로 하는지 또는 다른 원인이 있는지는 여전히 확실하지 않다.

태양 코로나의 히터 역할 ?

그러나 프랑스의 천체 물리 및 우주 연구 연구소의 Frederic Auchere는 “작은 모닥불이 무엇을 할 수 있는지 보는 것은 신나는 일이다. 하지만 태양의 전체 표면에 걸쳐 그들의 효과를 취한다면, 그들은 태양 코로나를 가열하는 데 결정적일 수 있다"고 말한다.

태양의 외부 대기는 섭씨 백만도 이상의 온도를 가지고 있으며 겨우 섭씨 5천 도의 뜨거운 태양 표면보다 몇 배 더 뜨겁다. 이 엄청나게 뜨거운 코로나의 에너지는 지금까지 논란의 여지가 있다. 가설에 따르면, 무수한 나노플레어(Nanoflares)는 자기장 루프 내에서 필요한 에너지를 제공한다. 많은 작은 ‘캠프 파이어’의 발견으로 이제 가정을 확인할 수 있다.

다른 계측기의 첫 번째 데이터

미션 팀은 다른 과학 도구의 데이터가 새로 발견된 캠프 파이어의 기원과 영향에 대한 자세한 정보를 제공하기를 기대하고 있다. Solar Orbiter 프로젝트 팀의 다니엘 뮐러(Daniel Müller)는 “처음부터 그렇게 큰 성과를 기대하지는 못했다. 우리는 이 첫 레코딩에 대해 모두 매우 기쁘지만 이제 시작일 뿐이다"고 말한다.

Extreme Ultraviolet Imager 외에도 우주선의 다른 과학 장비는 이미 초기 데이터를 수집했다. 예를 들어, PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager)는 태양 표면에 자기 구조의 첫 번째 이미지를 전달했으며 프로브는 코로나의 첫 번째 전체 뷰를 보냈다.
“우리는 우리의 10가지 과학 도구가 어떻게 서로 보완하고 태양과 주변 환경에 대한 전체적인 그림을 제공하는지 볼 수 있다.”고 ESA 연구원이 설명했다.

출처 : ESA

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