[뉴스스페이스=윤슬 기자] NASA는 인류 역사상 가장 가까운 거리에서 2024년 12월 24일 촬영된 태양의 이미지를 공개했다.

파커 태양 탐사선(Parker Solar Probe)이 태양 표면에서 불과 380만 마일(약 610만km) 떨어진 곳을 시속 69만2000km(43만 마일)로 질주하며 포착한 이 영상은, 태양의 외부 대기(코로나)와 태양풍의 역동적 현상을 전례 없는 해상도로 담아냈다.

기록을 다시 쓴 태양탐사

이번 태양 이미지는 인류가 만든 탐사선 중 태양에 가장 가까이 접근해 찍은 영상이다. 또 파커 탐사선의 비행 속도 역시 시속 69만2000km로 태양계 내 인공물체 최고 속도를 기록했다.

태양풍의 발원지인 코로나는 태양 표면 온도(5500도)보다 수백배 더 높아 100만도를 웃돈다. 태양풍이란 태양 대기층에서 방출되는 전하를 띤 고에너지 입자들의 흐름을 말한다. 태양 활동이 활발할 때는 태양풍의 세기도 강해진다.

콜라 폭스 NASA 과학부장은 BBC와의 인터뷰에서 "이번에 측정된 파커와 태양 사이 거리(610만㎞)는 태양과 지구 사이의 거리를 1m라고 가정했을 때 태양으로부터 4㎝ 떨어진 것에 불과한 거리"라고 설명했다.

태양의 근접 촬영이 가능했던 이유는 탐사선 역시 870~980(1600~1700°F)의 극한 온도를 견딜 수 있었기 때문이다.

탐사선의 탑재 장비는 WISPR(Wide-Field Imager for Solar Probe) 카메라로 태양 코로나 및 태양풍 영상 수집에 주로 사용되는 장비이다.

파커 탐사선의 이번 근접 촬영은 태양의 미스터리였던 여러 현상을 실시간으로 포착했다.

특히 태양풍에서 자기장이 급격히 방향을 바꾸는 '스위치백' 현상이 대량으로 관측됐다. 이는 태양 표면의 자기 깔때기 구조에서 기원한다는 점이 확인되어 50년 묵은 태양풍 생성의 미스터리에 한 걸음 다가섰다.

또한 태양 자기장이 방향을 바꾸는 경계면(헬리오스페릭 전류 시트)이 영상에 포착되어 태양-지구 간 우주 환경 변화의 실마리를 제공했다는 분석도 나왔다.

게다가 탐사선은 CME(코로나 질량 방출)들이 서로 충돌하고 합쳐지는 장면을 관측, 플라즈마 구름이 지구 인프라에 미칠 잠재적 위협에 대한 데이터까지 확보했다. NASA는 "CME가 먼지와 상호작용하며 우주환경을 변화시키는 모습이 처음으로 실시간 관측됐다"고 밝혔다.

임무 현황과 향후 계획

2018년 8월 12일 발사로 임무는 시작됐다. 금성 중력 보조로 24회 태양 공전을 완료했으며, 최종적으로 태양에서 380만 마일까지 접근했다.

향후 계획은 연 3회 이상 근접 비행을 계속하는 것이며, 향후 연구의 성격이 정해지면 그에 따라 10~15년 추가 연장될 전망이다.

종료 시점은 연료 소진 후 태양 방사선에 노출되어 일부 부품이 소멸되는 때이다. 열 차폐막은 수백만 년간 태양을 도는 궤도에 남을 예정이다.

우주 기상 예측의 혁신

파커 태양 탐사선의 데이터는 지구의 위성, 전력망, 통신 시스템을 위협하는 우주 기상 현상(태양풍, CME 등)을 예측하는 데 핵심적 역할을 할 것으로 기대된다.

NASA 과학 임무국 부국장 니키 폭스는 "우리는 단순한 모델이 아닌, 실제로 우주 기상의 시작점을 눈으로 목격하고 있다"면서 "이 데이터는 우주비행사의 안전과 지구 및 태양계 전역의 기술 보호에 크게 기여할 것"이라고 밝혔다.

파커 태양 탐사선의 사상 초유의 근접 비행과 영상 공개는 태양의 근본적 비밀을 푸는 데 결정적 전기를 마련했다. 이번 임무를 통해 확보된 데이터는 우주 기상 예측의 정확도를 높이고, 인류의 우주 진출과 지구 기반 기술의 안전을 한층 강화할 전망이다. 태양의 심장부를 향한 인류의 도전은 계속되고 있다.