"현 태양흑점 주기 관측이래 가장 강한 것 중 하나될 수 있어"

2020.12.09 09:59
22년 자기 주기 비정통이론 기반 예측…흑점 최대 210~260개 달해

22년 자기 주기 비정통이론 기반 예측…흑점 최대 210~260개 달해

 


2000년 7월19일 포착한 태양흑점
 
[NASA 제공]

태양흑점은 약 11년마다 늘었다 줄었다를 반복하는데, 현재 태양흑점 25주기(Sunspot Cycle 25)가 지난 10여 년처럼 약할 것이라는 공식 전망과 달리 보기 드물게 강한 활동을 보일 수 있다는 예측이 나왔다.

 

미국 국립대기연구센터(NCAR)에 따르면 스콧 매킨토시 NCAR 부소장이 이끄는 연구팀은 최근에 새 주기에 들어선 것이 확인된 태양흑점 25주기의 흑점이 최대 210~260개에 달하며 관측기록이 시작된 이래 가장 강한 주기 중 하나가 될 수 있다고 과학 저널 '태양물리학'(Solar Physics)을 통해 발표했다.

 

이는 미국 항공우주국(NASA)과 국립해양대기국(NOAA)이 지원하는 국제 전문가 모임인 '태양 25주기 예측 위원회' 전망과는 상반되는 것이다. 이 위원회는 태양 25주기의 흑점이 비교적 적었던 24주기(116개)와 비슷한 수준으로, 115개에 그칠 것으로 내다봤다.

 

연구팀은 이번 전망이 맞는 것으로 판명되면 10년 가까이 주장해온 태양 주기에 관한 비정통 이론에 힘을 실어주게 될 것으로 기대하고 있다.

 

매킨토시 박사 연구팀은 지난 2014년 태양이 11년 단위로 극이 바뀌며 생성되는 22년 짜리 '자기 주기'(magnetic cycle)를 갖고있으며, 태양흑점 주기는 이 자기 주기의 부산물이라는 이론을 내놓고 관련 논문을 발표해왔다.

 

태양흑점은 강한 자기장으로 대류에 의한 열전달이 차단되면서 표면온도가 낮아져 생기는데, 흑점이 늘어날 때 그 주변에서 위성장애나 대규모 정전 등과 같은 형태로 지구에도 피해를 줄 수 있는 태양플레어나 코로나질량방출(CME) 현상이 일어나 집중적인 연구 대상이 돼왔다.

 

연구팀은 '코로나 브라이트 포인트'(cbp)로 알려진 태양 대기의 극자외선 깜박거림을 관측해 cbp가 약 20년에 걸쳐 극지에서 적도로 이동하고, 중위도를 지날 때 흑점이 나타나는 것을 확인했으며, 태양을 감싸고 있는 자기장 띠와 관련된 것으로 분석했다.

 

연구팀은 이 자기장 띠가 태양의 남반구와 북반구 고위도에서 생성된 뒤 각각 중위도를 지나 적도에서 만나면서 서로를 소멸하며 '종료 사건'(terminator event)으로 이어지는데, 이 시점이 22년 자기 주기와 11년 태양흑점 주기의 끝이자 새로운 주기의 시작을 나타내는 것으로 설명했다.

 

또 한 세트의 자기장 띠가 중위도를 지날 때쯤 고위도에 새로운 자기장 띠가 생성돼 같은 방향으로 이동을 시작하는데 서로 다른 전극의 자기장 띠 간 상호작용 시간이 늘어나면서 이동 속도가 둔화해 주기의 종료가 늦어지며 수년씩 차이가 날 수도 있다고 했다.

 

연구팀은 지난 270년간 태양의 자기 주기 종료 기록을 분석한 결과, 자기 주기 종료 간 기간이 길수록 다음 태양흑점 주기가 약해지고, 주기 종료 간 기간이 짧을수록 강해지는 것을 발견했다고 밝혔다. .

 

예컨대 태양흑점 4주기는 1786년 자기 주기의 종료와 함께 시작돼 1801년 자기 주기 종료때 끝나 무려 15년이나 지속했다. 이어진 5주기에서 태양흑점은 고작 82개에 그쳤다.

 

또 지난 1998년에 시작된 태양흑점 23주기는 2011년에야 끝나 13년간 지속했는데 이어진 24주기의 태양흑점은 비교적 약한 116개에 그쳤으며 기간도 10년이 채 안 됐다.

 

연구팀은 이런 점을 들어 지금 시작 단계에 있는 25주기에 강한 태양흑점이 나타날 것으로 예측했다.

 

연구팀은 이런 상관관계가 정확한 종료 사건 대신 평균치를 내 태양 활동 극소기에서 극대기까지 태양흑점 주기의 길이를 측정하는 전통방식으로는 파악하기 어렵다고 지적했다.

 

매킨토시 부소장은 "태양 주기의 메커니즘에 대한 기본적인 이해가 부족해 태양흑점 주기와 강도를 예측하는 데 어려움을 겪어왔다"면서 "태양 관측 기록에서 종료를 보면 패턴이 분명해지며, 약한 25주기 전망은 지금까지 자료가 보여온 것에서 완전히 벗어난 것"이라고 주장했다.

 

 

연합뉴스

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