Solar Prominence Eruption - 30 hour sun storm

Solar Prominence Eruption - 30 hour sun storm - September 26 - 27, 2009

 

 

 

강한 태양폭발로 인공위성의 성능에 이상이 생기는 등 전 세계가 골치를 앓고 있다.
도대체 태양폭발 현상은 무엇이며, 지구에 어떤 영향을 끼치는가.
태양의 에너지가 커지면, 태양대기권이 폭발해 우주로 터져 나오는 태양플레어와 코로나질량방출(CME: Corona Mass Ejection)이 발생한다. 이를 통해서 대량의 고에너지 입자와 전자 양성자 등이 우주로 방출되면서 주변 환경에 영향을 끼치는데, 지구도 예외는 아니다.
태양플레어를 통해 방출되는 에너지는 약 수소탄 100만개가 폭발하는 위력에 맞먹는다. 수시간 동안 계속되는 큰 플레어의 경우 미국이 10만년 동안 사용하고도 남을 양의 에너지를 방출한다고 한다.이렇게 많은 에너지가 방출됨에 따라, 태양 폭발은 주변 우주환경에 극심한 변화를 초래한다.
가장 직접적인 피해는 우주공간에 노출되어 있는 인공위성 들이다. 태양플레어를 통해 방출된 X선 등의 고에너지 입자는 인공위성의 태양 전지판이나 부품을 통과해 손상을 일으킨다. 또한 코로나질량방출을 통해서는 대량의 전자나 양성자가 방출되는데, 이 대전입자들은 위성의 표면에 부딪히면서 정전기를 발생시키고, 이로 인해 위성 오동작을 유발하거나 기계적 고장을 일으키기도 한다.
플레어가 진행되는 동안 방출된 파장 복사는 지구 상층 대기를 가열시킨다. 1981년 콜롬비아 우주왕복선에 탑승했던 우주인은 지구를 선회하는 중에 260km 상공 대기의 온도가 정상치를 훨씬 벗어난 사실을 관측했다. 당시 측정온도는 2200K로 평상시의 1200K을 훨씬 웃돌았다. 이렇게 상층대기가 가열되면 팽창하기 때문에 지구 대기가 우주 밖으로 더 확장된다. 따라서 우주선과 대기와의 마찰이 증가하고, 덕분에 인공위성을 낮은 고도로 끌어내리는 결과도 초래한다. 때문에 인공위성들은 제 궤도를 벗어나게 된다. 기록적인 태양폭발이 일어났던 지난 1989년에는 약 1만개의 위성이 제궤도를 벗어나는 사고가 발생하기도 했다. 또한 태양폭발은 지구의 자기장에도 일대 혼란을 초래한다.
태양 플레어와 CME의 결과로 우주공간에 방출된 고에너지 입자와 대전입자들은 지구의 자력에 이끌려 지구로 유입된다. 이때 자력선을 따라 지구로 유입되는 입자들이 지구 대기권의 원자와 분자에 부딪혀 빛을 발하는데, 이것이 바로 오로라다.
대부분의 오로라 현상이 극지방에서 관찰되는 것은 바로, 자력이 강한 극지방을 통해 이들 입자가 지구로 들어오기 때문이다.
문제는 이렇게 지구로 유입된 많은 양의 전자와 양성자가 지구의 자기장을 더욱 강화시킨 다는 점이다. 이른바 지구자기장 왜곡 현상이다.자력선을 통해 지구 내부로 유입된 전자로 인해 자력선이 통과하는 지점의 자력이 평소보다 강해지게 된다. 따라서 나침반의 바늘이 정북을 가리키지 않고, 자력선이 통과하는 지점을 향하는 왜곡현상이 일어나는 것이다. 전문가들은 최근 우리나라 상공에서 오로라가 관측된 것도, 한반도 주변의 자력선이 강해지면서 우주에서 날아온 입자를 강하게 끌어당긴 결과로 설명하고 있다. 또한 자기장이 강해지면서 자기장에 의한 유도전력 또한 강해져 각종 사고를 유발하기도 한다. 실제 지난 1989년 지구 내부의 자기장이 강해지면서, 지하에 매설된 전력선에 과부하가 걸려 합선사고가 발생하기도 했다. 이로 인해 캐나다 몬트리올과 퀘벡 지방이 무려 9시간동안 원인모를 정전으로 당황한 바 있다. 이처럼 태양의 활동은 지구에 지대한 영향을 끼침에 따라, 태양활동 모니터링 연구의 중요성이 더욱 커지고 있다.
이와관련 한국천문연구원 박성득 박사는 “태양플레어 현상은 인공위성뿐 아니라 대형 송전시설, 전파환경 등에 큰 영향을 끼치고 있다”면서 “위성 및 무선통신에 의한 의존도가 높아지는 만큼 태양활동 예보도 일기예보 만큼 중요한 의미를 가진다”고 설명했다.