태양주기 예측, 상반된 견해?

문광주 기자 / 기사승인 : 2020-12-11 09:16:38
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현재 태양주기 25 진행 중.
NASA가 이끄는 국제 태양주기 예측 패널(SCPP) : 강한 흑점과 태양폭풍이 없을 것.
향후 11년 동안 총 95~130개의 흑점을 예상.
볼더에 있는 국립 대기연구센터(NCAR):210-260개 흑점, 기록 이후 가장 강력한 태양풍 예상
강한 태양 폭풍은 위성, 전력망 및 통신에 잠재적인 위협.

태양주기 : 예측이 잘못됐을까?
현재의 태양주기는 이전에 예상했던 것보다 훨씬 더 강할 수 있다.

공식 예측과 모순 :
우리 태양이 새로운 활동주기를 막 시작했지만 이것이 얼마나 강할지는 논쟁의 여지가 있다. 공식적인 예측은 흑점과 태양 폭풍이 거의 없는 약한 주기를 가정하고 있지만, 

한 연구팀은 이제 정반대를 예측하고 있다. 데이터에 따르면 이 태양주기는 역대 가장 강력한 태양 중 하나일 수도 있다. 

▲ 2019년 12월 최소 태양광 이후 태양 활동의 새로운 주기가 시작됐다. 하지만 얼마나 강할까? © SOHO (NASA / ESA)

우리 태양의 활동은 정기적인 주기를 거친다.
약 11년마다 태양 폭풍, 광선 및 흑점 발생이 최대에 도달하고 다시 가라앉는다.
그러나 이러한 태양주기가 항상 똑같이 강하지는 않다. 때때로 우리 별은 더 활동적이며 때로는 침착하게 유지되며 최근에 완료된 주기 24와 마찬가지로 몇 개의 흑점만 발생하기도 한다.
1 년 전에 새로운 태양 순환이 시작됐다. 태양 활동은 2019년 12월 이후 다시 속도를 높이고 있다.

현재 태양주기는 얼마나 강할까?

현재 사이클 25는 얼마나 강할까? 이 시점에서 이제 공식 예측과 모순이 있다.
NASA가 이끄는 국제 태양주기 예측 패널(SCPP)의 예측에 따르면, 25주기는 이전 만큼 약할 것이다. 전문가들은 향후 11년 동안 총 95~130개의 흑점을 예상한다.

볼더에 있는 국립 대기연구센터(NCAR)의 스코트 맥킨토시(Scott McIntosh)와 그의 팀은 이에 다른 의견을 갖고 있다.
그들의 계산에 따르면 현재의 태양주기는 심지어 210에서 260개의 흑점을 생성 할 수 있기 때문이다. 이것은 기록이 시작된 이래 가장 강력한 것 중 하나가 될 것이며 더 많은 태양 폭풍과 태양 폭발을 가져올 수 있다.
연구진은 “이것은 SSPP의 예측과는 완전히 대조적이다”고 말했다.
▲ 1749년 이후의 월간 흑점 수. 데이터 값은 점으로 표시되고 12개월 평균 값은 빨간색 음영 영역으로 표시된다. 흑점주기 번호는 음영 처리된 영역에 표시. 1755년부터 1 번, 현재 24 번이 종료된다. 또한 그림에는 흑점 활동의 급속한 성장을 유발하는 자기 활동주기 종료 시간을 나타내는 파란색 수직 점선 세트가 표시되어 있다 (McIntosh et al., 2019). 여기에 사용된 흑점 데이터는 벨기에 왕립 천문대의 World Data Center-SILSO에서 무료로 제공된다. 이 웹 사이트에서 제공되는 "월간 평균 총 흑점 수"(http://www.sidc.be/silso/)로 식별되는 버전 2.0의 흑점 번호 (Clette et al., 2014, 2015)를 사용했다.

방황하는 자기 전류

그들이 다른 예후를 진단하는 기초는 과학자들이 몇 년 전에 발견한 것과 연관성 때문이다.
태양의 주기는 태양 표면의 자화된 플라즈마 전류의 움직임으로부터도 읽을 수 있다.
지구 대류에 의해 구동되는 이 자기 테이프는 양극에서 태양 적도 방향으로 이동한다.
적도에서 만날 때 반대 극성 때문에 서로 상쇄된다.

"이 종료는 한 흑점주기의 끝과 다음 주기의 시작을 신호한다"고 McIntosh와 그의 팀은 설명햇다. 평균적으로 이러한 대역이 이러한 이동을 완료하는 데 22년 걸린다.
즉, 태양의 한 자기 주기의 지속 시간이다. 자기 테이프의 움직임은 태양 흑점의 위치뿐만 아니라 테이프 위의 극한 UV 광선의 단기 플래시로도 인식할 수 있다.

종료 간격은 향후 활동을 결정한다.
그러나 핵심은 연구자들이 설명했듯이 일부 주기에서 태양 중위도의 자기 테이프가 일시적으로 느려지는 것이다. 결과적으로 극에서 뒤따르는 흐름 밴드가 더 가까워지고 동시에 종료가 지연된다. 과거 데이터를 비교 분석한 결과 다음과 같았다.

메릴랜드 대학의 공동 저자 밥 레몽(Bob Leamon)은 "270년 전으로 거슬러 올라가는 터미네이터 사건의 기록을 살펴보면 터미네이터 사이의 시간이 길수록 다음 태양주기가 약하다는 것을 알 수 있다"고 보고했다.
반대로 적용하면, 두 터미네이터 이벤트 사이의 시간이 짧을수록 다음 주기가 더 강해진다.
"이력 데이터에서 종결자를 식별하면 그 패턴이 분명해진다"고 McIntosh는 말했다.
▲ 주기 23 및 24 동안의 흑점 수(위)와 흑점 및 기본 자기 테이프의 위치. © Scott McIntosh

어떤 예측이 맞을까?

이것이 현재의 태양주기가 작용하는 곳이다.
과학자들은 마지막 터미네이터 사건에 대한 데이터에서 25주기가 더 강한 것 중 하나여야 한다고 결론을 내렸다.
따라서 두 번째 흑점주기는 특히 길었다.
연구자들이 보고한 것처럼 1998년에 시작되어 13년 후인 2011년에 끝났다.
이 때문에 다음 주기 24는 매우 약했다. 그러나 이것이 10년이 조금 넘게 지속 되었기 때문에 강력한 태양 순환이 다시 예정돼 있다.

"SSPP가 예측한 약한 주기 25는 이 시점에서 데이터가 우리에게 알려주는 모든 것에서 완전히 벗어나는 것"이라고 McIntosh는 말한다. “대신에 태양주기 25가 이전보다 더 강할 가능성이 매우 높다. 우리의 예후에 따르면, 그것은 지금까지 관찰된 가장 강력한 주기 중 하나가 될 수도 있다."

앞으로 몇 년 동안 상반되는 두 가지 예측 중 어느 것이 올바른지 알 수 있을 것이다.
태양 활동에 대한 지식은 역사적 연구가 보여주듯이 지구 기후에 영향을 미칠 수 있기 때문에 중요하다. 강한 태양 폭풍은 위성, 전력망 및 통신에 잠재적인 위협이 되기 때문이다.
(Solar Physics, 2020; doi : 10.1007 / s11207-020-01723-y)
출처 : National Center for Atmospheric Research / University Corporation for Atmospheric Research

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

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