태양 기후 결정하는 ‘태양 행성파’ 발견

2017년 03월 28일 00:00
지구 행성파(빨간선)의 모습. - 스터디닷컴 제공
지구 행성파(빨간선)의 모습. - 스터디닷컴 제공

지구의 기후를 결정하는 ‘행성파’처럼 태양의 기후를 결정짓는 ‘태양 행성파’가 존재한다는 사실이 최초로 확인됐다. 행성파의 메커니즘을 이해하면 대규모 통신 장애를 유발하는 태양폭풍 예보의 정확성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

 

스콧 맥퀸토시 미국 국립기후연구센터(NAAS) 연구원 팀은 태양주위를 도는 3개의 인공위성의 관찰결과를 토대로 태양 행성파의 존재를 학술지 ‘네이처 천문학(Nature Astronomy)’ 27일자에 발표했다.

 

‘로스비 파(Rossby wave)’라고도 불리는 행성파는 큰 길이와 폭을 가진 편서풍 파장을 의미한다. 약 상공 5㎞의 고도에서 부는 바람으로 거대한 공기의 흐름이 지구의 고기압·저기압, 날씨 등을 변화시키는 역할을 한다.

 

행성파는 자성을 가진 지구가 자전하는 과정에서 대기와 해양의 열 차이로 인해 발생한다. 과학자들은 태양의 플라즈마 입자가 해양의 역할을 하기 때문에 지구처럼 행성파가 존재할 것이라고 추정해왔다. 하지만 지구에서 관측 가능한 방면의 태양에 대한 연구가 진행된 탓에 이제껏 이를 실제로 입증한 적은 없었다.

 

연구진은 태양 주변 궤도를 도는 위성 3개의 관측 결과를 토대로, 2011~2014년 태양 주변을 360도 회전하며 모든 모습과 기후를 측정하는 데 성공했다. 이 과정엔 미국 항공우주국(NASA)의 태양활동관측위성(SDO), 스트레오-A, 스테레오-B호가 참여했다. 특히나 이번 관측이 성공한 것은 지구와 교신이 끊겼던 스트레오-B호가 22개월만인 지난 해 8월 지상과 교신을 재개한 덕이 크다.

 

연구진 지구 행성파의 존재를 입증하기 위해 개발한 모델에 태양 관측 데이터를 대입해본 결과, 태양에도 행성파가 존재한다는 결론을 내릴 수 있었다. 이를 해석한 결과 태양 흑점의 형성, 11년을 주기로 흑점이 많고 적어지는 현상, 자기폭풍 등 태양 활동에 관련된 현상의 대부분의 원인이 행성파로 인해 나타난다는 결론을 얻었다.

 

맥퀸토시 연구원은 “행성파를 통해 태양 활동과 우주 기후를 더 정확하게 예측할 수 있다”며 “인공위성 운영 및 통신, 항법 시스템, 지구 전력망 등에 영향을 주는 원인을 더 정확히 규명할 수 있다는 것”이라고 설명했다.

 

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