중미 연구팀, 태양 플레어가 지구 공간에 미치는 영향 규명

[인민망 한국어판 3월 24일] 태양 표면에서 일어나는 대규모 폭발 현상인 ‘태양 플레어’(Solar flare)가 지구 공간에 미치는 효과를 둘러싼 연구에서 중국과 미국의 과학자들이 최근 태양 플레어는 광활한 지구 자기층을 포함한 전체 지구 공간에 영향을 미칠 수도 있다는 새로운 사실을 발견했으며, 관련 성과는 국제 학술지 ‘네이처 피직스’(Nature Physics) 최신호에 게재됐다고 산둥(山東)대학교가 전했다.

이는 산둥대 연구팀과 미국국립과학재단 산하 미국국립대기연구센터(NCAR), 중국과학원 지질지구소, 미국다트머스대학교 등 국제 연구팀이 공동으로 거둔 성과다. 류징(劉晶) 산둥대 교수가 논문 제1저자와 교신저자로 참여했다.

류 교수는 “플레어는 태양의 대기에서 발생하는 가장 격렬한 폭발 현상으로 짧은 시간에 많은 에너지를 방출해 X선과 극자외선(EUV) 복사 등 거의 전 주파수대 전자기 복사를 갑자기 강화시킨다”면서 “태양 플레어 강도는 최고 X클래스”라고 소개했다. 2017년 9월 수 시간 내에 잇달아 발생한 두 차례(X2.2클래스와 X9.3클래스) 태양 플레어로 지구에서 태양으로 향하는 지역은 고주파 라디오 통신이 거의 1시간 마비되었다.

류 교수는 또 “고주파 라디오 통신 장애가 발생하는 이유는 플레어 폭발 시 강한 이온화 복사가 발생하면서 돌발 전리층 교란(SID)을 일으키기 때문”이라고 설명했다. 연구진은 비교와 시뮬레이션을 통해 플레어가 지상에서 더 멀리 떨어진 자기층에도 영향을 미친다는 것을 발견했다. 갑자기 강해진 태양 복사속(Radiant flux, 전자기파가 단위시간당 운반하는 에너지의 양)은 ‘태양풍-자기층-전리층’의 에너지 결합 효율(coupling efficiency) 및 지구 상층 대기로 향하는 태양풍과 자기층의 에너지 주입을 약화시킨다.

연구진의 추가 연구에서 플레어가 지구 극지방의 전리층 전도율에 격렬한 변화를 일으키면서 자기층 플라즈마 대류가 재분포되고, 이로 인해 극지방 전리층의 고에너지 입자 침전과 전기장이 모두 영향을 받는 것으로 나타났다. 이로 보아 플레어로 일어난 전리층 효과는 전기역학 결합을 통해 전체 지구 공간에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 기존에 알려졌던 상층 대기권에 국한되지 않는다는 것을 알 수 있다. (번역: 이인숙)

원문 출처: 신화사 

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