쌍둥이 우주선, 인공 일식 만들어 ‘태양 폭발’ 포착했다 [우주로 간다]

유럽우주국(ESA)이 쌍둥이 우주선 ‘프로바-3호’를 통해 우주에서 인공 일식 현상을 구현하고, 역동적인 태양 폭발 장면을 촬영하는데 성공했다고 과학매체 라이브사이언스가 21일(현지시간) 보도했다.

ESA는 인공 일식 동안 포착한 세 차례의 태양 폭발을 담은 타임랩스 영상을 최근 공개했다. 연구진은 프로바-3호가 촬영한 영상이 태양을 둘러싼 가장 큰 미스터리 중 하나를 푸는 데 중요한 단서가 될 수 있다고 설명했다.

ESA 프로바-3호가 태양에서 분출해 코로나를 통해 플라스마 기둥을 뿜어내는 세 개의 홍염을 포착했다. (제공=ESA/Proba-3/ASPIICS, NASA/SDO/AIA)

프로바-3호는 ‘코로나그래프’ 위성과 태양빛을 가리는 ‘오컬터(Occulter)’ 등 두 대의 탐사선으로 구성됐다. 이들은 지난해 말 지구 주변의 타원형 궤도에 진입한 뒤 일정한 간격을 유지하며 비행하다가 원반형 오컬터가 태양의 밝은 중심부를 가려주면, 코로나그래프 위성이 태양의 외곽 대기인 코로나를 관측·촬영하는 방식이다. 이를 통해 실제 일식처럼 태양 중심부가 완전히 가려진 상황을 인공적으로 재현할 수 있다. 덕분에 연구진은 그 동안 관측이 어려웠던 코로나의 미세한 특징을 보다 정밀하게 분석할 수 있었다.

지난 19일 공개된 영상은 2025년 9월 2일 5시간 동안 지속된 일식 장면을 4초 분량으로 압축해 빠르게 재생한 것이다. 태양을 둘러싼 노란빛은 프로바-3 코로나그래프가 헬륨 필터를 이용해 관측한 코로나로, 태양의 희미한 대기 구조를 선명하게 보여준다.

영상 중앙에는 미국 항공우주국(NASA) 태양역학관측소(SDO)가 동시에 촬영한 태양 표면 영상이 겹쳐 있다. 두 탐사선의 데이터를 결합해 연구진은 태양 표면과 코로나가 어떻게 상호작용하는지 전례 없는 수준으로 자세히 관찰할 수 있었다고 전했다.

ESA 프로바-3호는 코로나그래프(왼쪽)와 오컬터(오른쪽)라는 두 대의 우주선으로 구성되어 있으며, 이 두 우주선이 정렬하여 우주에서 인공 일식을 만들어낸다. (출처=ESA)

영상에서는 태양에서 세 개의 거대한 플라스마 기둥이 솟아오르는 장면이 등장한다. 겉보기에는 지구 방향으로 태양 폭풍을 몰고 올 수 있는 거대한 태양 플레어처럼 보이지만, 플레어의 대표적 특징인 강한 섬광은 확인되지 않는다. 대신 태양 표면에서 뻗어나간 거대한 플라스마 고리가 끊어지며 이온화된 가스가 우주로 흩어지는 '홍염' 현상이 포착됐다.

벨기에 왕립천문대 연구원이자 프로바-3 코로나그래프 책임 연구원인 안드레이 주코프는 “홍염은 태양 플레어만큼 강력하진 않지만 관측이 훨씬 어려운 만큼 중요한 관측 대상”이라고 강조했다.