NASA 태양 탐사선, 코로나 질량방출 최초 관측 [우주로 간다]

미국 항공우주국(NASA) 태양탐사선 ‘파커 솔라 프로브’(Parker Solar Probe)가 태양에서 분출되는 ‘코로나 질량방출’(CME) 현상을 최초로 관측했다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 2일(현지시간) 보도했다.

코로나 질량방출(CME)은 거대한 태양 플라스마로, 시속 500만㎞로 돌진해 지구 자기장에 엄청난 에너지를 쏟아 붇는다. 하나의 CME가 충돌하면 지구에 오로라가 생기고 위치정보시스템(GPS) 신호와 무선통신, 전력망이 수일 간 장애를 일으킬 가능성이 있다.

NASA 태양탐사선이 태양에서 분출되는 CME 현상을 최초로 관측했다. (출처: 미 해군 연구소)

파커 탐사선은 태양에서 폭발한 흑점 폭발의 내부 모습을 처음 포착했다. 탐사선에 탑재된 가시광선 감지 ‘광역이미저’(WISPR, Wide-field Imager for Parker Solar Probe) 장비는 CME 내부의 소용돌이 현상을 직접 촬영했다.

물리학자들은 이런 현상을 ‘켈빈-헬름홀츠 불안정성’(이하 KHI)이라고 설명한다.  하나의 유체층에서 깊이에 따라 속도 차가 크게 나거나 두 유체층의 경계 면에서 속도차가 클 때 유체가 불안정해져 깊이 방향으로 파동이 발생하는 현상을 말한다.

예를 들어, 수면 위로 바람이 불면 물 유속과 대기 풍속의 속도차로 인해 파도가 발생하듯 대기에서는 구름의 한쪽 끝의 풍속이 다른 쪽 끝의 풍속과 다를 때 구름에서 KHI가 발생한다.

NASA의 무인 태양 탐사선 ‘파커 솔라 프로브’ (사진=NASA / 존스 홉킨스 대학)

태양 물리학자들은 CME의 플라즈마가 주위의 태양풍과 상반되게 움직이기 때문에 CME에 KHI가 존재한다고 추론했었다. 하지만, 지금까지 이를 직접 관찰한 적은 없었다.

조지메이슨 대학 태양 물리학자 에반젤로스 파우리스(Evangelos Paouris)는 성명을 통해 "KHI를 일으키는 난류는 주변 태양풍을 통해 흐르는 CME의 역학을 조절하는 데 근본적인 역할을 한다"며, "따라서 난류를 이해하는 것은 CME 진화와 운동학을 더 깊이 이해하는 데 중요하다"고 밝혔다.

파커 태양 탐사선은 2018년 8월 12일 발사돼 인간이 만든 물체 중 최초로 태양 외기권에 진입해 가장 가까이 접근했다. 하지만, 아직 태양탐사선은 최종 궤도에 진입하지 못한 상태다. 하지만, 2025년 경 태양으로부터 태양 반경의 9.5배 이내까지 접근할 수 있을 전망이다.