[뉴스스페이스=이종화 기자] 태양 플레어 내 입자들이 지금까지 알려진 것보다 약 6.5배나 더 높은 온도인 것으로 밝혀졌다.
최근 세인트앤드루스 대학이 발표한 연구에 따르면, 태양 플레어의 이온이 6000만 도 이상까지 가열될 수 있음을 보여주어, 태양의 외부 대기에서 통상 관찰되던 1000만 도보다 훨씬 강력한 폭발적 에너지 방출 현상을 새롭게 이해할 수 있는 전기점이 다.
University of St Andrews, Astrophysical Journal Letters의 발표와 Phys.org, Innovation News Network, SSB Crack News 등 국내외 과학 뉴스 보도에 따르면, 태양 플레어는 태양 대기에서 갑작스럽게 거대한 에너지를 방출하는 현상으로, 이때 태양 대기의 플라즈마를 구성하는 이온과 전자가 높은 온도로 가열된다. 기존의 태양물리학에서는 이온과 전자가 거의 동일한 온도를 공유하는 것으로 가정해 왔었다.
그러나 이번 연구를 주도한 알렉산더 러셀 박사는 "자기 재결합(magnetic reconnection)"이라는 메커니즘을 통해 이온이 전자보다 최대 6.5배 더 뜨겁게 가열된다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다. 이 현상은 지구 근처 우주, 태양풍, 그리고 컴퓨터 시뮬레이션에서 이미 관측된 보편적 물리법칙을 태양 플레어와 직접 연결한 첫 사례다.
태양 플레어 연구에서 오랫동안 난제로 남았던 “스펙트럼 선 확장” 문제도 이번 발견으로 설명의 실마리를 얻었다.
태양의 극자외선 및 X선 복사에서 나타나는 스펙트럼선이 이론적 예측보다 넓게 나타나는 원인을 두고 기존에는 태양 대기 내 난류 현상 때문이라는 가설이 지배적이었다. 그러나, 이번 연구에 따르면 플레어 내 이온들의 극한 온도가 스펙트럼선의 넓어짐 현상에 큰 역할을 한다는 점이 밝혀졌다. 이는 관측 데이터와 더 부합하는 해석이며, 태양 플레어의 에너지 방출 및 대기 움직임 분석에 새로운 틀을 제시한다.
태양 플레어가 지구와 우주 공간 환경에 미치는 영향도 재조명된다. 플레어로 인한 X선과 고에너지 방사선의 급증은 위성 통신 장애, 전자기기 손상, 그리고 우주비행사의 방사선 위험 증가 같은 문제를 초래한다.
이번에 밝혀진 대폭 상승한 이온 온도는 우주선의 차폐 설계, 방사선 위험 평가, 우주 기상 예측 정확도 향상 등에 중요한 정보를 제공할 것이다. 특히 현재 태양 활동 주기가 평소보다 활발해 극심한 우주 기상 현상이 잦아진 가운데, 보다 정밀한 태양 플레어 물리 이해는 인류의 우주 기술 및 탐사에 필수적이다.
이번 연구는 태양 플레어 및 우주 환경 물리 연구에 중대한 전기를 마련하며, 향후 태양 폭발 현상과 지구 관련 기술 인프라에 미치는 영향을 더욱 심도 깊게 파악할 수 있는 기반을 제공할 것으로 기대된다.
한편 태양 플레어 입자는 태양 대기에서 발생하는 태양 플레어 현상 중에 방출되는 고에너지 입자들을 의미한다. 태양 플레어는 태양 코로나와 채층에서 발생하는 강력한 폭발로, 수천만 개의 수소폭탄에 해당하는 에너지를 순간적으로 방출하며, 이 과정에서 전자, 양성자, 그리고 다양한 무거운 이온들이 광속에 가까운 속도로 가속된다. 이 입자들은 플라즈마 상태로, 매우 높은 온도와 에너지를 가지고 태양 대기에서 우주 공간으로 방출된다.
