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태양흑점 - 400년간 이어진 관측 목록

조회 : 4380 | 2013-01-29

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시간여행자의 다음 관심사 태양의 흑점. 갈릴레이 시대부터 오늘에 이르기까지 흑점 관측은 사람들의 관심을 모으고 있으며, 흑점의 성쇠는 지구에 끊임없이 영향을 미치고 있습니다.

 

2012년에는 태양과 밀접한 천문현상에 관심이 집중되고 있습니다. 5월 21일 금환일식에 이어, 6월 6일에는 금성의 태양면 통과를 볼 수 있었습니다. 11월 13일에는 북 오스트레일리아에서 개기일식이 예정되어 있습니다. 태양은 천체 쇼의 주역일 뿐만 아니라, 가장 가까운 항성으로 천문학자에게는 탐구의 목표이며, 지구환경을 좌우하는 점에서 기상학자는 매일 태양의 활동에 주목하고 있습니다. 태양의 활발함을 나타내는 대표적인 표시는 얼굴의 기미처럼 표면에 출몰하는 흑점입니다. 이번 일식이나 금성통과를 관찰하는 중 목격한 사람도 있지 않을까요? 5월 초에는 지구 직경의 10배나 되는 흑점이 출현했습니다. 요즘에는 흑점의 모습이 이상해서, 태양의 활동이 곧 휴면에 들어갈 조짐도 있다고 합니다.
흑점 관측의 원조인 갈릴레이를 방문하기 위해 400년 전의 이탈리아로 시간여행을 해 보려고 합니다. 언제나 여행을 함께하는 레오와 함께 베네치아 공화국으로 날아가서, 천체망원경을 사용하기 시작한 갈릴레오를 만나봅니다.

 

 

갈릴레오가 집중관측을 시작하다 – 1612년 6월 2일

 

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 ▲갈릴레오(소련/1964)
오른쪽에 태양흑점도가 그려져 있다.

 


48살이 된 갈릴레오는 토스카나 공화국의 피렌체로 옮겨가 망원경으로 태양을 보고 있습니다. 곧 흑점을 보는 방법을 설명해 주었답니다. 「오목렌즈에서 조금 떨어진 곳에 편평한 백지를 두세요. 그러면 원형의 태양 면이 비쳐, 모든 흑점이 상하 반대의 위치로 비칩니다. 통을 통해 보면, 눈을 손상시킬 뿐이죠.」 지금도 추천되고 있는 안전한 태양 관찰법은 갈릴레오의 생각이었답니다.
흑점의 존재는 이전부터 알려져 있었습니다. 그러나 아리스토텔레스 학도들은 순수할 것이라 믿고 있는 태양이 더럽혀지는 것이 싫어, 흑점은 수성이나 금성이 앞을 통과할 때 생기는 그림자에 지나지 않는다고 간주하고 있었습니다.
갈릴레오는 구름과 같은 것이 태양 면에서 발생하거나 사라지는 것이라 생각하고, 그 실제 증거를 위해 연속관측에 착수하였습니다. 이날 관측에서 수 군데 흩어져 있는 흑점군을 기록하였답니다. 날이   지날수록 흑점의 형태나 위치가 변한답니다. 8월말까지 3개월간의 관측을 통해, 흑점은 태양에 달라붙어 성쇠를 반복하고 있음을 확신하였고, 태양이 1개월 정도의 주기로 회전하는 사실도 발견하였습니다. 이렇게 이끌어 낸 「달보다 먼 천체도 불변은 아니다」라는 우주관이 이후에 종교재판에 회부되는 상황에 이르게 됩니다.
우주를 직시한 갈릴레오도 태양을 직접 바라보는 것을 삼가했겠지만, 탐구심에 휩싸여 석양이나 약한 햇살을 망원경으로 응시한 적이 있었던 것 같습니다. 그것이 노후의 실명으로 연결되었을지도 모를 일입니다.

 


우주에서 개기일식을 구경하다 – 2007년 3월 19일

 

현재 태양의 지속적인 관찰은 인공위성이 맡고 있습니다. 흑점은 태양중심부의 핵융합 반응으로 발생한 에너지가 거대한 자기장이 되어 표면에 출몰하는 현상인 것을 알게 되었습니다.

 

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▲태양활동 극소기 국제관측해 기념
(구 동독일/1964〜65)

 

 


그것이 11년 주기로 성쇠하는 태양활동과 어떻게 관련이 있는지 여전히 이해되지 않는 부분이 많습니다. 2006년에 쏘아 올린 일본의 태양관측위성 「히노데(일본어로 ‘일출’이란 뜻)」가 좋은 활동을 하며 국제적인 탐사에 앞장서고 있습니다. 고도 680km의 극궤도를 비행하는 「히노데」에 편승하여 2007년 3월 19일의 태양을 쫓아가 봅니다. 이 날, 지상에서는 중국과 인도에서 부분식을 볼 수 있었으나, 「히노데」의 X선 망원경으로 보니, 약동하는 태양 면을 달이 덮어 가리는 개기일식을 관찰할 수 있었습니다. 이 때부터 태양이 이상해지기 시작한 것 같습니다. 그 해의 중간 무렵부터 2009년까지 흑점이 거의 자취를 감추었습니다. 흑점의 자기에너지가 한순간에 열이나 빛으로 바뀌는 대폭발(플레어)도 줄어 들었답니다.
올 봄까지의 「히노데」 흑점관측 데이터 분석을 통해, 태양의 활동주기에 이변이 발생하였으며, 머지 않아 지구가 한랭화 될지도 모른다며 일본 국립천문대 등의 기관에서 발표가 있었습니다.
갈릴레오가 1643년 사망한 지 몇년후부터 흑점이 자취를 감추어 무흑점기가 18세기 초까지 약 70 년간 지속되었습니다. 「마운다 극소기」라 불리는 소빙하기입니다. 꽁꽁 얼어붙은 템즈 강에서 런던시민들이 스케이트를 타는 풍경화가 그려져 있습니다. 일본에서도 기근이 잇따랐지요. 마운다 극소기가 가까워지고 있는 것일까요. 한편, 지구를 말려들게 하는 대규모 폭발(슈퍼 플레어)의 발생도 염려됩니다. 일식때가 아니더라도 태양에서 눈을 뗄 수가 없습니다.

 

© Science Window
- 발행인 : 일본 독립행정법인 과학기술진흥기구
- 출처 : Science Window / 2012년 6, 7월 (통권 46호)

 

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태양계 ,우주
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