나사, 태양 뒷면 모습 처음으로 공개

'태양의 반대쪽은 물론 모든 방향에서 태양의 활동 모습을 향후 8년 동안 24시간 내내 관찰할 수 있게 됐다.'

미항공우주국(NASA·나사)가 6일(현지시간) 태양주변에서 태양을 두고 서로 마주보는 위치로 180도 떨어져서 돌면서 태양의 반대쪽 이미지까지 24시간 쉴 새 없이 지구로 보내오는 스테레오(STEREO)쌍둥이 탐사선에서 보내온 사진을 공개했다.

나사는 태양 앞면 사진만 볼 수 있었던 지금까지와는 달리 이번에는 태양 뒷면까지 찍은 사진을 동영상과 함께 공개했다. 나사의 스테레오탐사프로그램 관계자들은 태양의 모습을 앞뒤는 물론 모든 방향에서 완전히 관찰할 수 있게 됨으로써 복잡한 태양의 기상 패턴을 심도있게 이해 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

특히 스테레오 탐사선은 해마다 수십억톤의 태양풍 입자를 발생시켜 지구의 통신망과 인공위성에 장애를 주는 태양폭풍이 태양 뒷면에서 발생하기 시작하면 미리 알고 대비할 수 있게 해준다.

과학자들은 이 스테레오 위성의 관측결과가 장차 태양계 탐사 로봇이나 유인우주선 계획을 마련하는 데도 도움이 될 것으로 전망하고 있다.

■태양반대편에서 태양폭풍 발생해도 통신회사 등 대비 가능

스테레오 쌍둥이 위성은 지난 2006년 10월 발사됐다. 하지만 스테레오 A탐사선과 스테레오B탐사선은 지난 6일 처음으로 서로 태양의 반대방향으로 180도의 각도로 자리잡아 돌게 됐다.

이로써 서로 반대방향에서 위치를 잡아 태양의 양쪽에서 상반된 사진을 찍을 수 있게 됐다.

현재 지구궤도상에서도 나사가 쏘아올린 태양역학관측(Solar Dynamics Observatory·SDO)탐사선이 24시간 내내 태양을 관찰하고 있다. 스테레오쌍둥이탐사선과 SDO는 함께 향후 8년간 전체 태양의 모습을 지속적으로 관찰하게 된다.

스테레오는 항공사와 전력회사, 위성회사 등을 위한 `우주 기상' 예보능력을 더 향상시키는 데 사용되고 있다.

워싱턴DC소재 나사 본부에서 스테레오 프로그램에 참여하고 있는 앤젤로스 불리다스 스테레오프로그램 연구원은 사상 처음으로 태양활동을 3차원 영상으로 볼 수 있게 됐다“고 말했다.

불리다스는 “스테레오가 태양을 있는 그대로 보여 준 첫 번째 사례이기 때문에 이번 관찰 결과는 뜨거운 플라즈마와 자기장이 미묘하게 얽혀있는 태양을 관찰하는 태양물리학에 커다란 계기를 가져다 줄 것”이라고 말했다.

각 스테레오 탐사선은 서로 이 태양의 반대쪽에서 각각 반쪽의 태양을 찍어 이 이미지를 지구로 보내온다. 스테레오탐사선의 망원경은 4개의 초적외선파를 쏘아 태양활동의 핵심인 홍염(flare),태양쓰나미, 자장필라멘트 같은 태양활동의 내용을 추적한다. 어떤 태양의 활동도 이 스테레오탐사선의 망원경을 벗어날 수 없다.

나사의 스테레오프로그램 과학자인 리카 구하타쿠르타는 “이같은 데이터를 가지고 우리는 책상에 앉아서 태양지평선 너머에 있는 곳으로 날아서 어떤 일이 무엇이 일어나는지 알 수 있다”고 말했다.

그녀는 이번 스테레오태양탐사선이 태양의 반대편까지 관찰할 수 있게 된 데 대해 “ 과거엔 태양 반대쪽에 태양의 흑점이 등장해도 알 수 없었다. 앞면만 관찰하던 스테레오탐사선 활약 이전에는 이런 사실을 까맣게 모르고 있다가 태양의 회전에 따라 홍염이 플라즈마덩어리를 뿜어냈다. 지구에서는 아무런 준비도 안된 채였다.”고 설명했다.

콜로라도 볼더에 위치한 미해양대기국(NOAA) 기상예보센터의 빌 머타는 “이제 더 이상 이런 일이 없을 것”이라며 “태양이 지구에서 안보이는 태양 저편의 활동도 이제 더 이상 놀라움이 아니다. 스테레오쌍둥이 위성 덕분에 우리는 태양폭풍이 오는 것도 알 수 있게 됐다”고 말했다.

미해양대기국(NOAA)은 스테레오탐사선의 자료를 바탕으로 3D 코로나질량방출(CME:태양에서 발생되는 수십억톤 플라즈마구름 덩어리)모델을 만들어 우주 날씨를 예보해 왔다. 이 예보내용은 항공사, 전력사, 인공위성 운영자, 그리고 다른 고객사들에게 공급된다.

■유인우주탐사계획 수립 등에 기여

이 쌍둥이 태양탐사위성을 통해 태양을 관찰할 수 있게 됨으로써 얻는 이점은 방송에 국한되지 않는다.

스테레오탐사선은 해마다 태양 대폭발시 수십억톤의 태양풍입자를 발생시켜 지구의 통신망과 위성장애를 일으키는 태양대폭발현상에 대해 밝히는데도 기여할 전망이다. 코로나질량방출(CME)로 불리는 이 대폭발 현상이 우주에서 작업하는 우주인들에게도 해를 미칠 수 있을 것이기 때문이다.

구하타쿠르타 연구원은 “우리는 이 훌륭한 공모양의 태양모델을 가지게 됨으로써 태양폭풍이 다른 별로 가는 궤적을 쫓을 수 있게 됐으며 이는 수성,화성 등 다른 별 탐사 미션에도 중요하다”고 말했다.

이번에 새로 태양 반대쪽을 찍은 사진까지 찍을 수 있게 되면서 이전에 간과했던 의심스런 태양관찰 부분과의 연계성도 알 수 있게 됐다.

실제로 과학자들은 태양활동이 반대쪽에서 발생하는 태양폭풍등의 분출이 서로 연계되면서 분출을 촉발하는 것이 아닐까 하는 억측만을 해 왔다. 하지만 더이상 과학자들은 이런 현상들에 대해 의혹으로 묻어 두지 않아도 된다.

지난 해 8월에 있었던 대폭발(The Great Eruption)은 10여개의 상호 연관활동을 보인 홍염, 충격파, 그리고 실같은 반향필라멘트를 가진 태양 표면의 3분의 2를 삼켜버렸다.

그동안 이러한 태양활동의 많은 부분은 지구에서는 볼 수 없는 미지의 연구 영역이었다. 그러나 이제 스테레오쌍둥이탐사선과 SDO위성을 통해 이러한 부분을 명확히 볼 수 있게 됐다.

불리다스는 “그동안 태양활동에는 많은 근본적인 수수께끼들이 숨어있었지만 이 처럼 전체 태양의 모습을 모니터링함으로써 우리는 잃어버린 조각을 찾을 수 있게 됐다”고 말했다.

연구원들은 이들 최초의 완전한 태양이미지는 태양과 지구사이에서 어떤 일이 벌어질 것인지에 대한 힌트를 주는 것이라고 말했다.

나사는 수주일 내 최고 해상도를 가진 영화를 공개할 것이며 더많은 태양 활동 내용도 발표할 것이라고 밝혔다.