우주에도 허리케인?…"지구에 자기장 교란·GSP 이상 유발" [우주로 간다]

지구에서 발생하는 열대성 저기압 ‘허리케인’이 우주에서도 발생하는 것으로 확인됐다.

우주과학매체 스페이스닷컴은 최근 발표된 연구 논문을 인용해 우주 허리케인이 태양 활동으로 인한 ‘지자기 폭풍’처럼 지구 자기장을 교란시키고 GPS 신호를 혼란스럽게 할 수 있다고 보도했다. 해당 연구 결과는 과학 저널 ‘스페이스 웨더’에 최근 실렸다.

지구에서 발생하는 허리케인과 마찬가지로 우주 허리케인도 거대한 나선형으로 회전하며 중심에는 고요한 ‘눈’을 가지고 있다. 하지만, 구름이나 비 대신 지구 자기장에 의해 움직이는 대전 입자인 ‘플라스마’로 이뤄져 있어 지구 상층 대기에서 전자 입자를 비처럼 내린다.

2014년 위성 자료를 통해 관측된 우주 허리케인을 시각화 한 이미지 (사진=중국 산둥대학)

중국 산둥대학 셩 루(Sheng Lu)가 이끄는 연구진은 2014년에 최초로 관측된 우주 허리케인의 위성 및 지상 데이터를 조사했다. 2014년 국제 연구진은 지구 극지방인 북극의 몇 백 ㎞ 상공에 있는 전리층에서 발견한 지름 1000㎞의 플라스마 소용돌이인 우주 허리케인을 처음으로 관측했다.

2014년에 포착된 우주 허리케인은 커다란 나선형 패턴을 이루고 있다. 중앙에는 어둡고 조용한 중심부를 갖추고 오로라 빛으로 희미하게 빛났다. 당시 두 개의 위성이 몇 분 간격으로 우주 허리케인을 통과했다. 미국 국방기상위성프로그램(DMSP) F17은 허리케인의 중심부를 통과했고, 유럽우주국(ESA)의 스웜 B는 가장자리를 스쳐 지나갔다. 해당 자료를 통해 빠르게 움직이는 플라스마 흐름 등 우주 허리케인의 특성을 알아냈다.

NASA가 국제우주정거장에서 찍은 초강력 허리케인 플로렌스의 모습 (사진=NASA 영상 캡처)

연구진은 우주 허리케인을 더 자세히 파악하기 위해 캐나다 북극에 설치된 지상 기반 전리층 관측 네트워크 CHAIN의 자료를 분석했다. 이를 통해 허리케인 외곽 지역을 통과하는 GPS 신호가 플라스마 난류가 전파 신호를 방해할 때 발생하는 일종의 반짝임 현상의 영향을 받아 GPS 위성 중 하나인 PRN 11은 강한 교란을 보인 것이 확인됐다. 이는 위치 정확도를 크게 저하시킬 정도였다. 또, 그린란드에 있는 지상 자력계도 지구 자기장의 급격하고 국지적인 변화를 감지했다.

연구진은 "이러한 교란은 지자기 폭풍 동안 관찰되는 교란과 규모가 비슷하다"고 밝혔다.

우주 허리케인이 놀라운 이유는 고요한 우주 기상 조건에서도 형성될 수 있기 때문이다. 대부분의 지자기 폭풍과 그에 따른 인상적인 오로라 현상은 행성간 자기장(IMF)이 남쪽으로 정렬될 때 발생한다. 때문에 이 시점에 오로라 추적자와 우주 기상 예보관이 대비할 수 있었다.