태양서 튀어나온 플라즈마, 다시 ‘유턴’…놀라운 순간 포착 [우주로 간다]

NASA 파커 솔라 프로브, 근접 비행서 플라즈마 재순환 과정 포착

미국 항공우주국(NASA)의 태양 탐사선 ‘파커 솔라 프로브(PSP)’가 태양에서 분출된 물질이 폭발 후 다시 유턴하며 태양으로 되돌아가기 직전 모습을 포착했다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 17일(현지시간) 보도했다.

공개된 영상은 파커 탐사선이 2024년 크리스마스 전날 태양 표면에서 약 610만㎞에 접근한 근접 비행 도중 촬영한 사진을 이어서 만든 것이다. 당시 파커 탐사선은 근접 비행에서 태양 플레어 현상을 관측했으며, 초고온 물질 덩어리가 우주로 분출되는 장면도 함께 촬영했다.

태양에서 뿜어져 나온 물질이 다시 방향을 바꾸는 모습이 포착됐다. (이미지 제공=NASA)

영상에는 추운 겨울날 입김처럼 태양에서 뿜어져 나온 물질이 바깥쪽으로 퍼져 나가다 점차 얇아지고, 그 중 일부가 다시 안쪽으로 휘어져 태양을 향해 되돌아오는 모습이 담겼다. NASA에 따르면, 이처럼 되돌아오는 물질은 강력한 태양 자기장 선에 의해 끌어당겨진 결과다. 태양의 자기장 선은 끊어졌다가 빠르게 재정렬되며 고리 모양 구조를 형성하는데, 이 과정에서 일부 물질은 계속 우주로 방출되고, 다른 일부는 다시 태양으로 돌아가게 된다.

이미지 제공=NASA

파커가 관측한 현상은 태양에서 초고온 플라즈마가 대량 방출되는 ‘코로나 질량방출(CME)’이다.  방출된 플라즈마가 지구로 향할 경우 강력한 지자기 폭풍을 유발해 전력망, 무선 통신 및 위성 항법 시스템에 장애를 일으킬 수 있으며, 동시에 오로라를 일으키기도 한다.

이 플라즈마 물질이 다시 태양으로 떨어지면서 태양 표면 근처의 자기장과 상호 작용해 형태를 바꾸게 되는데, 이러한 변화는 이후 발생하는 CME의 이동 경로에 영향을 줄 가능성이 있는 것으로 알려졌다.

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

존스홉킨스 응용물리학 연구소 파커 태양 탐사선 프로젝트 과학자 누르 라와피는 "이전에도 물질이 이런 식으로 태양으로 되돌아갈 수 있다는 단서를 있었지만, 이렇게 선명하게 관측된 것은 놀라운 일”이라며, "태양이 어떻게 코로나 자기장과 물질을 지속적으로 재활용하는 지를 보여주는 흥미롭고 놀라운 장면"이라고 밝혔다.

태양풍 입자가 다시 방향을 틀어 태양으로 떨어지는 현상은 과거에도 태양 관측 위성 SOHO를 비롯한 여러 탐사선에 의해 멀리서 관측된 바 있지만, 이번에는 파커 탐사선이 근접 이미지로 생생하게 포착했다는 점에서 의미가 크다.

과학자들은 이를 통해 태양으로 되돌아가는 플라즈마 덩어리의 속도와 크기를 처음으로 직접 측정할 수 있었으며, 현재 이 데이터를 활용해 우주 기상 예측과 태양의 복잡한 자기 환경 모델을 개선하고 있다고 설명했다.