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흑점과 자기장(Sunspot Loops in Ultraviolet) 목록

조회 : 1513 | 2005-12-23


이 날은 태양에서도 조용한 날이었다. 그러나 이러한 조용한 날에도 태양 표면은 그리 고요하지만은 않다는 것을 이 사진을 통해서 알 수 있다. 자외선을 이용하여 찍은 이 사진에 나타난 상대적으로 온도가 낮은 부분에서도 그 온도는 섭씨 수천도에 이른다. 지평선 부근에 밝은 색으로 보이는 것은 커다란 흑점군인 AR9169이다. 흑점 가장자리에서 밝게 빛나는 기체의 온도는 섭씨 백만도가 넘는다. 이 기체의 온도가 이렇게 높은 것에 대해서는 아직 잘 이해하지 못하고 있지만 아마도 플라즈마의 이동 통로가 되는 빠르게 변화하는 자기장이 만들어내는 루프가 그 원인일 것으로 생각하고 있다. 흑점군 AR9169는 2000년 9월에 태양 표면에 나타났다가 수 주일 후에 사라졌다.






[흑점]

크기는 망원경으로 겨우 보이는 지름 1,500km의 작은 것부터 십만여 km에 이르는 다양한 것이 있다. 수명은 작은 것은 1일 이내, 큰 것은 변화하면서 수개월에 이른다.
태양흑점의 밝기는 둘레의 광구에 비하여 40% 정도로 다소 어둡고, 온도는 4,000∼5,000℃로 광구의 6,000℃보다 낮다. 태양흑점이 나타나는 구역은 태양의 자전과 관련이 있는데, 태양의 적도로부터 남북으로 위도 45°의 범위에 한정된다.
태양흑점의 가장 중요한 특징은 온도가 낮다는 것과 강한 자기장을 갖는다는 것인데, 자기력선의 방향은 대략 태양면에 수직이며 안쪽으로 들어갈수록 강하고, 바깥쪽 반암부(半暗部)에서는 수평방향으로 밖으로 퍼져 있다. 자기력의 세기는 100∼4만G(가우스)이고, 예외는 있지만 크기가 큰 것일수록 강하다. 태양흑점의 온도가 주위에 비하여 낮은 까닭은 강한 자기장 때문에 대류(對流)에 의한 에너지(열) 전달이 방해되는 데 있다. 발생하는 태양흑점의 수는 평균 11.2년을 주기로 증감한다. 이 사실은 흑점상대수(黑點相對數)에 의해서 가장 뚜렷이 나타난다.






흑점의 존재는 태양 자체가 불안정하고 활동적인 것을 나타내는데, 지구에 미치는 영향이 크기 때문에 태양흑점의 주기는 태양활동의 주기라고도 부른다. 극소기에는 2주일 정도 태양흑점이 전혀 없을 때도 있다. 새로운 주기의 시작을 알려주는 최초의 작은 흑점들은 높은 위도에서 나타난다. 해가 갈수록 발생하는 태양흑점의 수가 늘고, 동시에 발생구역은 차츰 낮은 위도로 옮겨간다. 발생구역이 위도 약 15°에 이르면 극대기가 되며, 이후에는 발생구역이 더욱 적도에 가까워지며 극소기에 이른다. 따라서 극소기에는 낮은 위도와 높은 위도의 두 구역에서 태양흑점이 나타난다. 이러한 태양흑점 발생구역의 이동을 슈푀러의 법칙이라고 한다. 흑점군 속의 흑점의 자성(磁性)은 그 방향이 태양의 북반구와 남반구에서 서로 반대이다. 그리고 다음 주기에서는 이 방향이 서로 바뀐다. 따라서 태양흑점의 주기는 정확히는 11.2년의 배인 22.4년으로 보아야 한다.
태양흑점의 발생원인은 아직도 명확히 밝혀지지 않았지만, 광구 밑에 남북방향으로 뻗어 있는 약한 자기장이 태양의 불균일 회전(적도지역이 극지역보다 더 빨리 자전한다)에 의해서 점차 꼬여서 강해지고, 적도에 나란하게 태양을 휘감는 방향의 자기력선이 생겨서, 그 일부가 표면으로 나온 것이 태양흑점이라고 생각되고 있다.







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