태양에서 방출되는 코로나 질량 방출 사실은 이렇게 퍼진다 [우주를 보다]

우리에게 태양은 영원히 변하지 않고 빛나는 존재처럼 보이지만, 사실 그 표면은 매우 역동적으로 변한다. 흑점 활동은 물론 태양면에 발생하는 강력한 폭발인 플레어(flare), 그리고 초고온의 플라스마 덩어리가 우주 공간으로 방출되는 코로나 질량 방출(CME·Corona Mass Ejection)이 끊임없이 태양계 전체에 영향을 미친다.

특히 이 가운데 가장 격렬한 현상인 코로나 질량 방출은 수십억 톤의 고에너지 입자가 초속 수백에서 수천 km의 속도로 우주로 방출되는 현상으로 지구에는 화려한 오로라를 만들기도 하지만, 인공위성이나 항공기, 우주선 등에는 장애를 일으킬 수 있다. 특히 지구 자기장의 보호를 받지 못하는 먼 우주 공간에서는 우주비행사의 건강에도 위험할 수 있다.


존스홉킨스대학교의 아드리엔 루스페이-쿠티(Adrienn Luspay-Kuti)와 동료들은 우연히 태양계의 적당한 위치에 있었던 17대의 우주선과 위성으로부터 데이터를 수집해 2024년 12월 발생한 거대 코로나 질량 방출이 태양에서부터 어떻게 퍼져 나가는지 확인했다.

과거 코로나 질량 방출은 태양 표면에서 균일하게 퍼져 나가는 현상으로 생각했다. 하지만, 이때 발생한 코로나 질량 방출은 유럽우주국(ESA)과 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 공동으로 개발한 수성 탐사선인 베피콜롬보(BepiColombo), 나사의 태양 탐사선인 스테레오 A(STEREO-A), 나사의 유로파 탐사선인 유로파 클리퍼, 유럽우주국의 솔라 오비터(Solar Orbiter) 등 주요 탐사선이 적당한 거리에서 관측할 수 있을 때 발생했다.

덕분에 연구팀은 코로나 질량 방출이 동심원처럼 퍼져 나가는 것이 아니라 생각보다 균일하지 않게 퍼진다는 새로운 사실을 발견했다. 이는 태양 질량 방출에 대한 새로운 사실일 뿐 아니라 앞으로 연구가 필요한 새로운 현상이기도 하다.



연구팀은 이번 연구가 앞으로 화성 유인 탐사처럼 장거리 우주 비행에 중요한 정보가 될 것으로 보고 있다. 코로나 질량 방출이 우주선을 덮칠 예상 시간을 미리 알아야 안전한 구획으로 대피할 수 있기 때문이다. 이번 연구는 태양계를 탐사한 여러 우주선들의 국제 협력 네트워크가 왜 중요한지를 다시 한번 보여준 사례로 평가된다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com