표출자료 소개 (2)

이번에는 '태양활동 일반' 카테고리에서 두번째와 세번째 항목인 SOHO MDI 자료들에 대하여 소개해볼까 합니다. 우선 SOHO라는 것이 뭔가를 이해할 필요가 있겠지요? SOHO는 SOlar and Heliospheric Observatory의 약자로서, 명칭만 보면 무슨 지상 관측소처럼 보이지만 사실은 태양관측용 위성입니다. 1995년에 발사되어 현재까지 장수하면서 아주 잘 운용되고 있는 이 위성은 주로 태양에 대한 자외선 관측을 주 임무로 합니다. 왜 자외선 관측을 위하여 굳이 위성까지 띄우는가에 대해서는 나중에 'SOHO 자외선 관측' 카테고리를 설명할 때 자세히 언급하도록 하겠습니다. 하여간 이 위성은 자외선 관측을 주로 하지만, 그 외에도 지상에서와 같은 기본적인 태양관측도 일부 수행합니다. 지금 설명할 '연속선 이미지'와 '자기장 맵'가 그러한 관측자료입니다. 그리고 MDI는 Michelson Doppler Imager라고 해서 SOHO위성에 탑재된 관측장비들 중 하나의 명칭이라는 것만 말씀드리도록 하겠습니다.

 

 

연속선 이미지는 전문용어로는 continuum image 또는 white-light image라고도 부르는데, 그냥 쉽게 생각하면 우리가 육안으로 볼 때와 거의 유사한 파장대로 보면 될 것 같습니다. 물론 SOHO위성의 MDI장비가 보는 연속선의 파장대역이 완전히 우리 눈의 가시광 파장대역과 똑같지는 않겠지만, 비슷한 대역을 커버한다고 봐도 어느 정도 무방할 것 같습니다. 그냥 우주공간에 나가서 태양을 맨눈으로 관측할 경우의 모습 정도로 생각하면 됩니다만, 물론 맨눈으로는 저렇게 크게 확대되어 보이지는 않겠지요?^^ 이전 게시물에서 설명했던 H-alpha 이미지와 비교해보면 훨씬 더 매끈하게 보이긴 합니다. 흑점의 경우는 연속선 이미지에서도 또렷하게 보이지만, 그 외 나머지 활동현상들은 잘 보이지 않습니다.

 

이 연속선이라는 파장대역으로 태양을 보면 사실은 지구로 말하면 지표면에 해당하는 광구(photosphere)라는 층을 보게 됩니다. 홍염, 플레어 등과 같은 활동현상들은 주로 그 위쪽의 대기층인 채층이나 전이층에서 일어나기 때문에, 연속선 관측으로는 이러한 현상들이 잘 눈에 띄지 않습니다. 다만 플레어와 같은 폭발현상이 매우 강력한 경우에는 그 여파가 광구에도 영향을 미칠 수 있는데, 이러한 경우 연속선에서도 관측되기도 합니다. 자주 있는 일은 아니지만, 이러한 경우가 발생한다면 이는 그 플레어의 강도가 매우 강력하다는 징표가 됩니다.

 

 

자기장 맵은 태양면상에 자기장의 극성 분포가 어떠한지를 보여주는 지도라고 보면 됩니다. 왜 이런 지도를 보는가하면 태양의 활동이라는 것이 결국 태양 자기장의 분포에 좌우되는 것이기 때문입니다. 우리가 흔히 보는 흑점(sunspot)은 지구 자기장의 수 천~수 만배에 이르는 매우 강력한 자기장을 가진 지점입니다. 여러분들도 잘 아시겠지만 자기장이란 것은 극성을 가집니다. 자석이 N극과 S극이 있는 것처럼, 흑점도 N극 흑점이 있고 S극 흑점이 있습니다. 이 두 극은 항상 쌍으로 존재합니다. 따라서 태양면상에 N극 흑점이 있다면 다른 어딘가에 그와 짝을 이루는 S극 흑점이 분명히 존재합니다. 이러한 흑점들의 분포를 보기 위해서는 자기장을 측정하여 그 극성을 판별할 수 있는 장비가 필요한데 이러한 장비를 자기장측정기(magnetograph)라 하며 태양관측을 하는데 있어서 H-alpha와 더불어 매우 필수적인 요소들 중 하나입니다.

 

 

 

SOHO위성에도 이러한 자기장 측정장비가 탑재되어 있고 이 장비가 관측하는 태양면 자기장 맵은, 현재 태양면상에 강력한 자기장의 분포가 어떠한가를 보여주는 지표가 됩니다. 이미지를 보면 흰 부분과 검은 부분이 보이는데, 흰 부분이 N극 이고 검은 부분은 S극에 해당됩니다. 물론 태양의 자기장은 우리가 막대자석에서 보는 것과 같은 단순한 형태는 아닙니다. 태양면 전체가 자기장의 덩어리이기 때문에 그 세기가 약하든 강하든 어느 지점이나 어느 정도의 자기장은 갖고 있습니다. 그러다가 특정 지점이 아주 강한 자기장을 나타내는 경우가 있는데 그 위치가 바로 흑점의 형태로 나타나게 됩니다.

 

이러한 강력한 자기장이 많이 출몰하고 그 분포양상이 복잡해지면 복잡해질수록, 강력한 태양활동이 발생할 가능성이 높아집니다. 따라서 이 자기장 맵을 봤을 때 아주 하얗고 아주 검은 점들이 많이 보인다고 하면, 뭔가 심상치않은 일이 곧 터질 가능성이 높은 상태라고 보시면 됩니다. 그 '심상치않은 일'은 결국 지구주변의 우주환경과 지구의 상층대기에 영향을 끼쳐서 뭔가 주목할만한 우주날씨 현상을 일으키게 되겠지요.