태양 코로나에서 기이한 빗방울 내린다 [우주로 간다]

미국 국립과학재단(NSF) 국립태양관측소(NSO)와 뉴저지공과대학(NJIT) 연구진들이 새롭게 개발한 적응형 광학 시스템으로 태양 코로나를 선명하게 촬영했다고 스페이스닷컴이 29일(현지시간) 보도했다. 해당 팀의 연구는 27일 국제 학술지 네이처에 실렸다.

태양의 가장 바깥쪽 대기인 코로나는 극한의 온도와 격렬한 분출, 태양 표면에서 나오는 거대한 플라스마 필라멘트 등으로 오랫동안 과학자들의 관심을 받아봤다. 하지만, 개기일식 때만 볼 수 있고 지구는 대기 때문에 흐릿하게 보여 그 동안 관측이 힘들었다.

과학자들은 새로 개발된 적응형 광학 시스템을 사용하여 태양 코로나를 선명하게 관측했다. (출처=Schmidt et al./NJIT/NSO/AURA/NSF)

하지만, 캘리포니아 남부에 있는 빅베어 태양관측소(BBSO)의 1.6m 구디태양망원경(GST)에 설치된 ‘코나(Cona)’라는 획기적인 적응형 광학 시스템 덕분에 과학자들은 이제 전례 없는 태양의 모습을 볼 수 있게 됐다.

태양 자기장선을 따라 떨어지는 코로나비 (출처=Schmidt et al./NJIT/NSO/AURA/NSF)

영상에서 쏟아지는 코로나 비부터 이전에는 볼 수 없었던 플라스마 흐름까지, 태양 코로나의 가장 선명한 모습을 살펴볼 수 있다. 연구진은 플라스마에서 방출되는 수소-알파선을 보여주기 위해 인위적으로 색을 입혔는데 어두운 색일수록 더 밝은 빛을 나타낸다.

가장 인상적인 광경 중 하나는 좁고 가느다란 냉각 플라스마 실처럼 보이는 코로나 비다. 코로나비는 코로나의 뜨거운 플라즈마가 냉각되고 응축될 때 형성된다. 지구의 빗방울과 유사하게 코로나 비도 중력에 의해 표면으로 떨어진다. 하지만 지구 비와는 달리 직선으로 떨어지지 않고 전하를 띠어 태양 자기장선을 따라 휘어지며 고리를 그리면서 태양 표면으로 다시 흘러내린다.

'플라스모이드'라고 알려진 플라스마 흐름을 관측한 모습 (출처=Schmidt et al./NJIT/NSO/AURA/NSF)

또, '플라스모이드(plasmoid)'라고 불리는 미세 구조 플라스마 흐름이 빠르게 형성되고 붕괴되는 현상도 포착됐다. 영상은 플라스모이드가 초속 약 100km의 속도로 태양을 가로지르는 모습을 보여준다.

마지막으로 태양의 자기장에 따라 춤추듯 다시 모양을 만들고 뒤틀리는 태양 홍염도 볼 수 있다. 태양 홍염은 주로 수소와 헬륨으로 구성된 뜨거운 가스인 플라스마가 거대한 고리 모양으로 뭉쳐 있는 것이다.