[기후와 날씨] 태양 흑점 - 강한 자기장이 열 전달 막아… 주변보다 온도 낮아 어둡게 보이는 거예요

[정승남세기영어교육연구회장]

[기후와 날씨] 태양 흑점

강한 자기장이 열 전달 막아… 주변보다 온도 낮아 어둡게 보이는 거예요

태양 흑점

반기성 케이웨더 예보센터장 입력 2025.01.16. 00:50 조선일보

“태양은 눈부신 붉은색이었고 불과 같았다. 태양 속엔 3개의 다리가 있는 까마귀가 있고 그 모양은 뚜렷하고 분명했으며 5일 후에 없어졌다.”

2014년 촬영된 태양 흑점. 붉은 태양에 찍혀 있는 검은 부분들이 흑점이에요. /위키피디아

4세기쯤 중국의 한 천문학자가 태양을 관측하고 남긴 기록입니다. 당시 태양은 지금과는 다른 모습을 하고 있었던 걸까요? 사실 그가 까마귀라고 한 것은 태양의 흑점일 확률이 높답니다. 태양 표면을 관측하다 보면 검은 점 같은 것들이 보이는데, 이것을 흑점이라고 해요. 태양 표면의 다른 부분보다 온도가 낮아 어둡게 보이는 영역이죠. 우리나라에서도 7세기부터 흑점을 봤다는 기록이 나타납니다. 당시엔 흑점의 정체를 정확히 알 수 없었기 때문에, 미래를 예측하는 하나의 징조로 해석하기도 했죠.

흑점은 왜 생기는 걸까요? 태양의 자전 속도와 관련이 있답니다. 고체인 지구와 달리 태양은 가스와 플라스마로 이뤄져 형태가 고정되어 있지 않은 유체(流體)입니다. 이 때문에 태양은 위도에 따라 자전 속도가 달라요. 자전 속도가 달라서 태양 내부에서 생성되는 자기장도 꼬이고 엉켜요. 자기장이 다른 곳보다 강한 지점도 생겨납니다. 강한 자기장은 열 전달을 막아 온도를 낮추는데, 이곳에 흑점이 생기는 거예요. 흑점 온도는 약 4000도로 고온이지만, 주변 태양 표면 온도는 6000도 정도예요. 온도가 높을수록 더 많은 에너지가 방출돼 밝게 보이는데요, 흑점 부분은 상대적으로 온도가 낮기 때문에 어둡게 보이는 거예요. 흑점은 보통 지구와 비슷한 크기로, 거대한 흑점은 육안으로 볼 수 있을 정도로 크답니다.

흑점은 11년 주기로 개수가 많아지고 적어지기를 반복해요. 위도별로 자전 속도가 다른 태양은 자기장이 점점 더 꼬이고 복잡해지면서 약 11년마다 북극과 남극이 뒤바뀌는 ‘자기장 역전’ 현상이 발생하는데요. 이때는 태양의 자기장이 가장 불안정한 ‘태양 극대기’로, 태양 활동이 활발해지며 흑점 개수도 많아진답니다. 올해가 바로 태양 극대기예요.

흑점 개수의 변화는 지구에 어떤 영향을 줄까요? 강한 자기장이 집중된 흑점에선 강한 전자기파를 방출하는 ‘태양 플레어’가 발생할 수 있는데요. 일반적으로 이 전자기파는 통신 시스템이나 위성에 손상을 줄 수 있죠. 또 태양에서 방출하는 대전입자(전하를 가지고 있는 입자)가 많아져 극지방에선 더 강한 오로라가 생길 수도 있답니다.

흑점은 지구 기온에도 영향을 줄 수 있어요. 1645년에서 1725년까지 흑점이 매우 적게 나타난 시기가 있었는데, 당시 북반구 기온이 낮아지면서 유럽에 소빙하기가 찾아온 적이 있습니다. 그래서 과학자들은 오랫동안 흑점이 지구 기온에 영향을 준다고 생각했죠. 2015년 영국 노섬브리아대 연구팀은 2030년 무렵 흑점이 크게 줄어들면서 소빙하기가 닥칠 것이라고 발표했었지요. 하지만 걱정할 수준은 아니라는 주장도 있어요. 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC) 조사에 따르면, 태양 흑점 변화보다 인간이 배출한 온실가스가 지구 기후에 주는 영향이 몇 배나 더 크다고 합니다.

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