미국 항공우주국(NASA)의 파커 태양 탐사선은 태양에 관한 수수께끼를 풀기 위해 열심히 연구하고 있다. 파커는 지금까지 태양 주위를 여러 번 돌면서 많은 흥미로운 발견들을 해냈다. 지난 11월 6일 파커 탐사선은 금성의 표면에서 376km 이내로 접근하며 비행을 했다고 전해진다. 이는 탐사선이 금성의 중력을 이용해 궤도를 변경하고 태양에 더 가까이 다가가기 위한 과정이었다.
최근의 근접 비행에서는 태양 표면에서 약 600만km까지 다가갔다. 이는 태양 반경의 9배에도 못 미치는 거리이다. 파커가 태양에 가장 가까이 접근했을 때 그 속도는 시속 70만km에 달했다. 이는 인류가 설계한 물체 중 가장 빠른 속도로 초속으로 환산하면 약 194km 정도 된다. 이 속도는 총알보다 약 194배 빠르고, 빛의 속도에 비해서는 0.06%에 해당하는 값이라니 놀랍다.
파커 태양 탐사선의 위대한 여정
미 항공우주국(NASA)의 파커 태양 탐사선은 태양의 신비를 밝히기 위해 끊임없이 탐사하고 있습니다. 파커 탐사선은 태양 주위를 돌며 여러 과학적 미스터리를 풀어내는 데 성공했습니다.
이번 근접 비행에서는 금성의 중력을 이용해 궤도를 수정하고 태양에 더욱 가까이 다가가는 데 성공했습니다. 이 과정은 태양의 비밀을 한층 더 깊이 이해하기 위한 중요한 단계로 평가되고 있습니다.
파커 탐사선의 근접 비행
최근 파커 탐사선은 태양 표면에서 약 600만 km까지 접근했습니다. 이는 태양 반경의 9배도 채 되지 않는 거리로 인류가 만든 기기 중 가장 가까이 태양에 다가간 것입니다.
이 시점에서 파커 탐사선의 속도는 시속 70만 km에 달했으며 이는 총알보다 약 194배나 빠른 속도입니다. 이러한 근접 비행을 통해 파커는 태양 대기와 그 주변 환경에 대해 더욱 깊이 있는 정보를 수집하고 있습니다.
태양 코로나의 온도 비밀
파커 탐사선의 주요 임무 중 하나는 태양의 외부 대기층인 코로나의 온도 비밀을 밝히는 것입니다. 태양의 가시 표면 온도는 약 6000K인 반면 코로나는 수백만 K에 이릅니다.
이렇게 큰 온도 차이는 과학자들 사이에서 오랫동안 미스터리로 남아 있었으며 이를 풀기 위해 파커 탐사선은 끊임없이 데이터를 수집하고 분석해왔습니다.
이 비밀을 풀기 위해서는 코로나의 열 전달 방식과 자기장의 역할을 깊이 이해할 필요가 있습니다.
코로나 가열의 비밀 헬륨의 역할
코로나가 일반적인 열 전달 방식으로 가열될 수 없다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 이는 열역학 법칙을 위반하기 때문인데 여기서 중요한 역할을 하는 것이 바로 헬륨입니다.
태양의 헬륨은 부분적으로 이온화된 상태로 존재하며 온도가 상승함에 따라 완전히 이온화되어 복사선을 방출하기 어렵게 됩니다.
이 과정은 열을 가두는 효과를 증대시켜 코로나의 높은 온도를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.
스위치백 코로나 가열의 핵심 열쇠
파커 탐사선은 코로나 가열의 주요 원인으로 ‘스위치백’이라 불리는 자기장 에너지 파동을 발견했습니다. 스위치백은 태양의 난류에서 발생하며 자기장이 복잡하게 얽히면서 거대한 S자 모양의 꼬임을 형성합니다.
이러한 꼬임은 코로나 깊숙이 침투하여 열 에너지를 전달하는 역할을 합니다. 이 과정은 코로나의 높은 온도를 유지하는 데 중요한 요소로 작용합니다.
우주 날씨와 파커 탐사선의 기여
파커 탐사선의 발견은 단순히 태양의 비밀을 밝히는 데 그치지 않고 우주 날씨의 예측과 관련된 중요한 정보도 제공합니다.
자기장은 태양에서 발생한 플라스마 폭풍이 태양계를 통과하는 과정을 제어하며 이는 인공위성과 전력망 등에 큰 영향을 미칩니다.
따라서 파커 탐사선의 연구는 우주 날씨 예측 능력을 향상시키고 우리 삶에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 다양한 우주 환경에 대한 대비책을 마련하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.
맺음말
파커 태양 탐사선의 주요 임무는 태양의 외부 대기층인 코로나의 온도에 관한 미스터리를 조사하는 것이었다. 태양의 가시 표면 즉 광구의 온도는 약 6000K(켈빈)인 반면 코로나의 온도는 수백만K에 이른다. 이러한 온도 차이는 오랫동안 과학자들의 큰 의문이었다. 열역학 제2법칙에 따르면 차가운 표면이 더 뜨거운 외기층으로 열을 전달할 수는 없다.
그렇기 때문에 코로나의 가열은 다른 방식 즉 자기장이 중요한 역할을 하는 물리적 과정이어야 한다는 결론에 도달하게 된다. 따라서 태양의 자기장 역할에 대한 이해가 깊어질수록 우리는 태양 폭풍을 예측하고 대비하는 데 있어 더욱 유리해질 것이다. 파커 태양 탐사선은 이처럼 태양 코로나의 수수께끼를 푸는 데 중요한 기여를 하고 있다. 이는 우주 탐사 역사에 길이 남을 위대한 업적이라고 할 수 있다.