태양에 가장 근접한 파커 태양탐사선

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태양은 가장 가까운 인류의 별

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2025년 새해 첫날, NASA는 2018년에 발사된 ‘파커태양탐사선’(Parker solar probe, PSP)이 6년 만인 2024년 12월 19일 지금까지 발사된 태양탐사선 중에 태양에 가장 가까운 궤도를 지나가면서 과학자들이 궁금하게 여겨온 다양한 현상을 관측하여 정보를 지구로 전송해 왔다고 발표했다. NASA의 설명에 의하면 PSP는 3개월 후인 2025년 3월 22일과 6개월 뒤인 2025년 6월 19일에 다시 태양에 접근하여 관측하게 될 것이다. 이때는 태양 표면에서 발생하는 코로나를 정밀 관측할 것이다.

 

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핵융합반응이 일어나고 있는 태양 중심부 온도는 약 15,700,000℃이고, 태양의 표면 온도는 평균 5,700℃ 정도이다. 이번에 PSP가 가장 접근한 지점은 태양과의 거리가 약 610만km이다. 이는 지구와 태양 사이의 거리(1억4,690만km)의 241분의 1이다. PSP가 이곳에 접근했을 때의 그곳 온도는 980℃였다. 2025년 3월과 6월에도 PSP는 태양을 관측할 예정이다. 그러나 PSP가 견딜 수 있는 최고 온도가 1,430℃(철이 녹는 온도보다 높음)이므로, 추가적인 관측이 성공하려면 PSP가 이 고온에 견뎌주어야 할 것이다.

 

 

 

 

2018년 7월 31일 발사된 PSP는 탐사선 로켓의 연료를 절약하는 동시에 항행속도를 높이는 방법으로 도중에 있는 금성(Venus)과 수성(Mercury)의 중력을 이용하는 타원궤도를 따라 항진했다. 붉은 선으로 나타낸 PSP의 궤도를 보면, 2018년 9월 28일 1차로 금성 옆을 지나간 뒤 7차례 금성의 중력을 얻으며 속도를 가속했다. 같은 해 11월 1일 PSP는 태양에 처음으로 접근한 이후부터 몇 차례 가까운 궤도를 지나갔으며, 드디어 비행 6년만인 2024년 12월 19일(실제로는 12월 24일) 태양에 가장 근접하여 다양한 관측을 했다. 이날 PSP가 태양 주변을 비행한 속도는 시속 962,000km였다. 이 속도는 인간이 만든 비행체 중에 가장 빠른 기록이었다. PSP에게 최후의 날이 오면 태양의 중력에 끌려 그 속으로 사라지게 될 것이다.

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PSP의 중요 관측

승용차 크기인 PSP는 존홉킨스 대학의 응용물리학 연구소가 중심이 되어 설계 제작했다. PSP가 관측하는 중요 사항들은 다음과 같다.

- 태양의 외부(광구)에서 발생하는 온갖 현상

- 태양 내부에서 일어나는 현상

- 태양 주변의 자기장 측정

- 태양 플라스마의 온도와 가속도

- 태양 코로나의 물리적 현상

- 태양에서 방사되는 태양풍 입자들과 그들의 속도 측정

 

이 외에도 PSP는 금성과 수성 주변을 지나가면서 이 행성들의 현상도 여러 가지 관측했다. 이번에 PSP가 보내온 탐사 정보들은 다수의 과학자들이 분석하게 될 것이며, 그 내용은 수시로 뉴스가 되어 나올 것이다.

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태양은 지구 생명체의 주인

지구에 존재하는 모든 생명체가 생존하도록 에너지를 제공하는 태양에 대한 몇 가지 중요 정보이다.

 

- 탄생 : 46억 년 전

- 태양은 우리 은하계의 중심에서 24,000~28,000광년 거리에 있음

- 지구로부터의 거리 : 광속으로 8분 19초 거리(약 1억 4,690만km, 이 거리를 1천문단위라 하며 1AU로 표시함)

- 태양의 직경 : 1,391,400km(지구 직경의 109배)

- 태양의 질량 ; 태양계 전체 질량의 99.86% 차지, 지구 질량의 330,000배

- 태양의 성분 : 수소 71.1%, 헬륨 27.4%, 산소 1%, 탄소 0.3% , 니온 0.2%, 철 0.2% 등

- 태양의 미래 수명 : 핵융합으로 연료가 다 소모되기까지 40~70억 년

 

 

 

 

관측이 가능한 태양의 밝은 표면을 광구(光球 photosphere)라 한다. 광구는 두께가 100~400km이며, 그곳의 평균 온도는 5,700℃이다.

 

 

지구를 다스리는 태양은 빛과 온도를 제공하여 모든 생명체에게 생존의 에너지를 제공한다. 태양이 없다면 지구에는 어떤 생명체도 존재할 수 없다. 태양에 대한 연구는 천문학의 가장 큰 과제이다. 과학자들은 다수의 태양관측선을 이미 발사하여 신비를 밝혀왔고, 또 앞으로 더 새로운 탐사선을 연달아 발사할 준비를 하고 있다. - YS

 

 

 

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