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천문학 이야기

태양풍의 모든것

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태양풍이란 태양의 상부 대기층에서 방출되는 전하 입자 플라즈마의 흐름입니다.태양의 중력을 빠져 나오는

음전하의 고 에너지 전자와 양전하 이온의 양성자로 구성되있습니다.빠른 속력으로 오다가 행성의 자기권과

부딪혀 충격파를 발생합니다.이때 극지방의 오로라와 지자기 폭풍이 발생하기도 합니다.태양풍은 매우 뜨거운

열 전도체인 수백만도의 태양 코로나와 구성이 비슷합니다.이온화 수소73% 이온화 헬륨25% 기타 불순물로 구성되

있습니다.플라즈마 형태로 존재하는데 이온화 수소 95% 이온화 헬륨 4%로 구성되어 있습니다.우주에서 초당

600~800KM로 이동하다가 지구 근체에서는 초당 45KM로 이동합니다.전도체 자력선을 갖고 있어 지구 자기권과

부딪히면 순간적으로 지구 자기장이 붕괴하고 지자기 폭풍을 일으켜 나침반 바늘 방향이 바뀌고 전지,전류가

유도 되기도 합니다.그럼 태양풍은 어떤 것일까요.바람이라 표현햇지만,공기가 불어오는 지구상의 바람과는 전혀

다릅니다.태양풍은 태양에서 불어오는 전하를 띤 입자,즉 플라즈마 입니다.플라즈마는 가전제품 등에서도 사용

됩니다.기체분자가 전기적으로 분리돼 플러스 이온과 마이너스 이온이 공존하는 상태가 된것을 말합니다.태양은 

이런 플라즈마를 끊임없이 우주공간에 방출하고 있으며,플레어가 발생하면 글자 그대로 태풍과 같이 엄청나게

분출해대는 것입니다.태양풍이 통과하는 곳에는 강력한 자기장이 발생하고,태양풍은 멀리 태양계 끝까지 도달

합니다.물론 지구에서도 불어오고 있지만,지구의 자기장이나 대기의 덕분으로 지상에 살고있는 인간은 태양풍의

피해를 직접적으로 받지는 않고 있습니다.


플레이어를 중심으로 한 태양활동은 일정한 주기를 가지고 있어 보이자만,2011년에 나타난 거대한 플레어는

4년 만에 나타난 것이라,현재로서는 언제 또다시 커다란 플레어가 나타날지 예측할 수 없습니다.특히 통신,

방송 관계자들은 경계를 늦추지 않고있습니다.또한 나사의 과학자들은 목성의 대기가 태양풍에 의해 가열되는

장면을 포착하기도 했습니다.목성에 도달하는 태양 에너지는 지구에 비해 현저히 낮습니다.하지만 목성 대기에

적지 않은 영향을 미칩니다.그런데 지구와 다른 부분이 잇다면 태양풍도 큰 영향을 미친다는 것입니다.태양에서

나온 입자의 흐름인태양풍 역시 목성 궤돌에서는 지구 궤도에서 보다 많이 약해지지만 지구와는 비교할 수 없을

만큼 강력한 자기장 덕분에 목성 극지방에는 많은 양의 태양 입자가 쏟아집니다.그 결과 태양계에서 가장 강력한

오르라가 생기는 것은 물론 이로 인해 목성 대기가 뜨거워 집니다.이번 관측에서는 지구 대기 상층부 보다 몇

배나 깊은 목성 상부 대기의 아래까지 가열되는 현상이 관측 됐습니다.2017년 관측 결과 태양풍이 부는 시점에

뜨거워지는 열점을 분명하게 보여줍니다.지구로 치면 오로라가 강할 때 극지방이 따뜻해지는 것으로 해석 할수

있습니다.물론 지구에서도 그런 효과가 없는 것은 아니지만 목성처럼 강하게 나타나지는 않을 것입니다.


이전부터 과학자들은 저 멀리 심우주에서 날아오는 고에너지 입자인 우주선이 지구 대기에서 강력한 에너지로

인해서 번개를 유발할 수 있다는 것을 알고있습니다.그런데 태양풍은 높은 입자 농도로 인해 이런 우주선이 지구

대기에 진입하는 것을 방해하므로 일반적으로 반대 작용을 하는 것으로 알려져 있습니다.태양풍은 꾸준히 지구

주변으로 불어닥치기는 하지만 사실 하나의 흐름도 아니며 태양의 자전에 따라서 그 세기와 방향도 변하게 

됩니다.그결과 태양풍의 흐름이 지구에 당도한 후에는 평균적인 번개의 횟수가 증가하는 것이 관측 되었습니다.

태양에서 날아온 에너지 입자들은 일단은 지구 자기장에 간섭을 받지만 블부는 지구 대기로 진입하여 대류권

까지 당도할 수 있습니다.그리고 일단 이 지점에 도달하면 높은 에너지로 인해 번개를 유발할 수 있는 것으로

보입니다.

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