태양 폭풍과 태양풍은 무엇이고, 지구에 어떤 영향을 미치는가?

(댄 트리) - 지구에서는 매일 날씨를 경험합니다. 바람이 불고, 구름이 흘러가고, 비가 오는 등 말이죠. 우주에도 날씨가 있으며, 이는 태양에서 비롯됩니다.

태양은 때때로 지구에 충돌할 수 있는 엄청난 양의 에너지와 입자를 방출합니다(사진: NASA).

태양: 거대한 플라스마 가스 덩어리이자 극적인 우주 현상

태양계의 중심인 태양은 표면 온도가 최대 섭씨 6,000도에 달하는 거대한 가스 덩어리로, 지구의 화산 용암보다 거의 5배나 더 뜨겁습니다.

일반 기체와는 달리 태양은 플라스마로 이루어져 있습니다. 플라스마는 원자가 이온화되어 양전하를 띤 원자핵과 음전하를 띤 전자로 분리된 특별한 물질 상태입니다.

이러한 하전 입자의 존재로 인해 플라즈마는 전기를 전도하고 자기장과 강하게 상호 작용할 수 있습니다.

일식이 일어나는 동안 달이 태양을 가릴 때 우리는 태양을 둘러싼 희미하고 연약한 대기인 코로나를 관찰할 수 있습니다.

코로나는 태양 표면보다 훨씬 뜨거운 수백만 섭씨도의 온도에 도달합니다. 이 극한의 열은 플라스마 입자를 태양에서 뿜어내어 중력을 극복하고 태양계 전체로 퍼져 나가면서 "태양풍"을 형성합니다.

이 보이지 않는 플라스마 기류는 명왕성 궤도 너머 광활한 우주 공간을 시속 최대 300만 킬로미터의 속도로 채웁니다. 비교하자면, 태양풍이 지구를 한 바퀴 도는 데 1분도 채 걸리지 않지만, 국제 우주 정거장(ISS)은 90분이 걸립니다.

과학자들은 우주 기반 장비, 특히 파커 태양 탐사선(Parker Solar Probe)을 이용하여 태양풍이 태양을 빠져나가는 순간을 직접 측정하고 관측해 왔습니다. 이 탐사선에는 태양풍에 의해 산란되는 햇빛을 관측하는 특수 카메라도 탑재되어 있는데, 이는 지구의 하늘을 푸르게 만드는 과정과 유사합니다.

빅뱅과 "태양 폭풍"

태양풍은 끊임없이 지구 주위를 돌지만, 대개는 지구의 자기장이 태양풍을 안전하게 인도합니다.

하지만 태양은 때때로 엄청난 폭발을 일으켜 거대한 플라스마 구름을 태양계로 방출하는데, 그중 일부는 지구를 향해 날아오기도 합니다. 이러한 현상을 코로나 질량 방출(CME) 또는 "태양 폭풍"이라고 합니다.

CME는 지속되는 태양풍과는 달리 수명이 짧지만 매우 격렬합니다. 태양은 거대한 자석처럼 작용하여 플라즈마가 쉽게 따라갈 수 있는 자기장 선을 생성합니다.

태양풍과 CME는 이러한 자기장선을 왜곡하고 태양으로부터 멀어지게 할 수 있습니다. 이러한 태양 폭풍이 지구에 도달하면, 뒤틀린 자기장이 지구의 자기장과 상호 작용하여 "우주 기상"이라고 알려진 교란을 일으킬 수 있습니다.

우주 날씨: 오로라부터 정전까지

지구는 태양풍과 태양 폭풍으로부터 우리를 보호하는 자기장 보호막인 자기권에 의해 보호받습니다. 그러나 특히 강한 폭풍이 치는 동안에는 태양풍 플라즈마의 일부가 지구 대기로 유입될 수 있습니다.

CME가 지구를 지날 때, CME의 자기장이 지구의 자기장과 상호 작용하여 태양과 지구의 자기장 선이 일시적으로 일치하게 되고, 이로 인해 태양 플라스마가 대기로 유입될 수 있습니다.

이러한 현상은 과학자들이 우주 날씨라고 부르는 거대한 지구 자기 폭풍을 일으킬 수 있습니다.

우주 날씨로 인해 지구의 북극과 남극 근처에서 놀라운 빛의 쇼가 펼쳐진다(사진: AP 사진).

우주 기상은 지구 날씨와 마찬가지로 대기에 의해 형성됩니다. 과학자들은 이러한 유형의 기상이 정전, 통신 장애, 심지어 위성 추락과 같은 심각한 결과를 초래할 수 있기 때문에 항상 연구하고 예측하려고 노력합니다.

그러나 잠재적인 위험 외에도 우주 날씨는 오로라 보레알리스와 오로라 오스트랄리스로 알려진 아름다운 빛의 쇼를 하늘에 선사합니다.

북극과 남극 근처에서 관찰되는 이러한 현상은 태양과 지구 사이의 강력한 상호 작용을 생생하게 증명합니다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bao-va-gio-mat-troi-la-gi-chung-anh-huong-ra-sao-den-trai-dat-20251107024225759.htm