미국 국립과학재단(NSF)의 다니엘 K. 이노우에 태양 망원경(DKIST)은 지구상에서 가장 크고 강력한 태양 망원경이다. 장비 폭이 13피트이며 마우이섬 할레아칼라 화산 정상에 자리 잡고 있다. 지금은 고인이 된 다니엘 K. 이노우에 하와이 상원을 기리며 이름을 지었다. 북반구 하지를 앞두고 촬영한 새로운 태양 영상을 19일(현지시간) 공개했다. DKIST에 장착한 가시 광대역 기록 장비 (Visible-Broadband Imager)를 사용했다. 촬영 자료에서 태양 대기 속 플라즈마, 흑점, 태양 대류층을 관찰할 수 있다. 

태양 흑점은 광구라고 불리는 태양 표면에서 상대적으로 차가운 영역이다. 흑점은 수명이 짧지만 강한 자기장이 생긴다. 흑점 모양은 제각각이지만 대부분 지구 정도 크기다. 흑점들은 태양 폭풍을 몰고 오는 태양면 폭발이나 코로나 질량 방출(CME) 현상에서 같이 폭발할 수 있다. 태양면 폭발이나 CME는 태양 영향권 끝자락에 자리 잡은 태양권 층에도 여파가 미친다. 도달 범위가 넓으므로 지구의 전자 설비들도 강력한 파장으로 인해 이상이 생길 수 있다.

흑점 활동은 약 11년 주기를 가진다. 순환 주기에서 태양 극이 서로 바뀌는 동안 흑점 활동량은 최대치에 다다른다. 그다음 숫자가 감소하며 전혀 없는 수준까지 떨어진다. 2019년에 시작해 활동 상승세를 타고 있는 태양 주기 25가 가장 최근에 진행 중인 주기다. 다음 주기는 2025년부터 일어날 것으로 예상된다.

흑점의 생성 원인이나 태양 주기가 발생하는 이유는 아직 알려지지 않았다. 태양 폭발에서 뿜어져 나오는 방사선이 지구 자기장에 충돌하면 위성, 무선통신, 심지어 전력망까지 망가질 수 있다. CME를 연구해 우리 생활에 미치는 장애를 최소화해야 하는 이유다.

모든 CME가 대혼란을 일으키는 것은 아니다. 일부는 오로라를 만들어낸다. 지난 4월 발생한 CME는 지구 자기권에 변화를 가져왔다. 인간 설비를 파괴하지는 않았다. 그 대신 북반구에서 애리조나까지 이어지는 오로라 광경을 지어냈다.

이번에 촬영한 태양 대류는 한 칸의 크기가 최대 994마일에 이른다. 12마일 길이 영역을 찍은 사진이다. 대류에서 뜨거운 플라즈마는 중심지에서 튀어나와 점차 식어가며 밖으로 밀린다. 

현재 천문대는 장비를 시운전하는 단계다. 과학자들은 태양 망원경을 활용해 자기장과 태양 폭풍을 더 이해할 수 있기를 기대한다. 

※이 기사는 popsci.com 원문을 바탕으로 작성됐으며, 번역은 파퓰러사이언스코리아 소속 기자가 도왔습니다.

/ 글 Laura Baisas 기자 & 육지훈 기자