태양계 전체 질량의 99%를 차지하고 있는 태양은 지름이 140만 km로 표면온도는 약 6,000℃이고 중심부는 1,500만℃ 입니다. 지구로부터 태양까지의 거리는 약 1억5천만 km로 태양빛이 지구에 도달하는데 약8분 20초 정도 걸립니다. 태양의 내부에서는 수소가 헬륨으로 바뀌는 수소핵융합반응이 일어납니다. 이 과정에서 만들어지는 막대한 에너지는 우주 공간으로 퍼져나가는데, 이 중 약 20억 분의 1의 에너지만이 지구에 도달하는 것입니다.
적도반경 : 696,000km 질량 : 1.9891×1030kg (지구의 328,900배) 중력 : 지구의 28.07배
1] 태양의 일생
50억 년 전 우주 공간에 퍼져있던 가스와 먼지들이 서로 부딪치면서 뭉치기 시작 하였습니다. 뭉쳐진 덩어리는 핵을 이루고 주변에 인력을 작용하여 더욱 많은 물질들을 끌어들입니다. 중심부의 온도가 상승하여 1500만℃에 이르면 수소 핵융합 반응이 일어나고 빛을 내기 시작합니다. 현재 태양은 별의 가장 안정된 상태인 주계열성입니다. 주계열 단계에 머물던 태양은 50억 년 후 쯤이면 팽창하여 거성이 되는데, 이 때 태양의 반지름은 거의 지구 궤도에 이릅니다. 팽창한 태양은 다시 서서히 수축하며 갈색왜성이 되고, 마침내 천천히 식으며 그 일생을 마칩니다.
1.성운 수축
2.원시 태양 탄생
3.현재의 태양
(별의 가장 안정된 상태인 주계열성)
4.주계열에서 벗어나 팽창하기 시작함.
5.반경이 지구궤도에 이르는 적색 거성이 됨.
6.적생 거성의 단계를 지나 수축하기 시작함.
7.수축이 멈추고 갈색왜성이 되며
서서히 식어감.
2] 태양의 구조
태양의 표면을 특수촬영해 보면, 균등한 밝기를 하고 있는 것이 아니라, 쌀알과 같은 작은 무늬로 전체가 덮여 있는 것을 볼 수 있습니다. 작다고 하지만 실제로는 그 지름은 200-300 Km나 됩니다. 태양의 내부는 표면보다 훨씬 뜨거울 것이고, 뜨거운 것은 부피가 커지니까 위로 올라오는 소위 '대류(對流)'현상이 나타나서, 내부의 물질이 분수처럼 태양 표면 위로 치솟아 올라오는 것입니다. 올라오는 물질은 뜨거우니까 더 밝게 보이고, 올라 왔다가 내려가는 것은 약간 온도가 낮아지니까 올라오는 부분보다 약간 어둡게 보이기 때문에 쌀알무늬가 나타나는 것입니다.
태양의 곳곳에서는 태양 내부로부터 맹렬한 힘으로 분출된 물질이 표면 높게, 때로는 수 10만 Km에 달하는, 여러 가지 모양의 '불기둥'이 나타나는데, 이것을 홍염이라 합니다. 그러나 관찰자를 향해서 치솟은 홍염은 관찰하기 어렵고, '개기일식' 때 태양의 표면이 달에 의해 완전히 가리어질 때 시선 방향과 직각인 방향에 때마침 나타난 홍염의 모습이 포착되는 수가 있습니다.
태양의 표면에는 종종 어둡게 보이는 반점이 나타나는 경우가 있는데, 이것을 '흑점'이라 합니다. 이미 고대의 중국 사람은 이와 같은 것을 보았다는 기록이 있고, 유명한 '이탈리아'의 '갈릴레오'는 망원경을 사용하여 흑점을 자세히 관측 기록하여 태양이 자전하고 있다는 사실을 알아내었습니다.
흑점은 암부와 반암부로 이루어져 있습니다. 암부는 대단히 어두우며 개개의 흑점수를 셀 때 이 암부의 후광같이 나타나 보이는데, 때로 흑점은 반암부없이 암부만 존재하기도 합니다.또 흑점은 서로 물리적인 관계를 가지고 군을 형성하게 되는데 이를 흑접군이라 합니다. 몇 주에 걸쳐 이같은 흑점이나 흑점군들은 태양의 자전주기와 같은 비로 움직입니다. 적도부근의 흑점은 약 26.7일만에 한 번 태양 표면을 돌며 위도 40'(도) 부근의 흑점은 29.3일만에 한 번 돕니다. 이는 태양의 자전주기로 알려져 있는데 위도에 따라 차이가 있는 것은 태양 표면이 딱딱한 고체가 아니기 때문입니다. 흑점은 또한, 지구 자기에 영향을 주어 빈번히 지상에서의 통신 장애를 초래하기도 하고 극지방의 오로라와도 관계가 있습니다.
※ 태양 활동주기설이 최근 NASA의 소호(SOHO)위성에 의해 깨졌습니다. 즉 여태까지는 태양의 활동이 태양 흑점 주기인 11년을 주기였지만 관측결과 태양은 활동의 주기가 없다는 것이 알려졌습니다.
개기일식 즉, 태양이 달에 의해 완전히 가려졌을 때는, 달이 없는 밤처럼 깜깜해야할 것 같으나 실제로는 보름달 정도의 밝기를 유지하고 있습니다. 그것은 태양을 둘러싸고 있는 '코로나' 때문입니다. 개기일식 때 태양 주위에 하얗게 밝게 보이는 부분이 코로나이며, 이것은 모든 방향으로 균등한 모양을 하고 있는 것이 아니고, 어느 방향의 것은 폭이 두텁고 다른 방향의 것은 폭이 엷게 되어 있습니다. 개기일식의 짧은 시간 동안에는 코로나의 모양이 변할 수는 없지만, 개기일식 때마다 그 모양이 다르게 나타나므로 코로나의 모양은 변화하는 것입니다. 또 코로나의 끝 부분은 줄과 같은 무늬가 보이기도 합니다. 코로나는 학자들의 연구에도 불구하고 아직도 의문점이 남아 있는 현상으로 알려져 있습니다.
3] 태양의 흑점 주기와 나이테
흑점은 태양 표면인 광구에서 나타나는 현상으로, 주변 광구면 온도인 5800K보다 2000K 낮기 때문에 검게 보이는 것입니다. 흑점에서 가장 어두운 중심부를 본영이라 하며 본영보다 밝은 주변의 방사선상의 줄기 구조를 반영이라 부릅니다. 가장 큰 흑점의 경우 본영의 크기가 지구 직경의 두 배 정도인 30,000km에 이르기도 합니다.
1609년 갈릴레이는 자작한 망원경으로 흑점의 존재를 알아냈으며, 우리 나라에서는 이보다 빠른 12세기(고려시대)에 흑점에 대한 관측 기록을 남기고 있습니다. 흑점수는 11년을 주기로 증가했다 감소하는 특성을 보입니다. 이는 태양의 활동과도 관계되는데, 태양의 활동이 활발할 때 흑점수는 증가합니다. 또한 흑점수의 변화는 지구의 기후에도 영향을 주어 나무의 성장 패턴을 보여주는 나이테의 두께에 규칙적인 변와를 줍니다.
4] 개기일식
태양, 달, 지구가 나란히 늘어서 달이 태양을 완전히 가리는 것을 '개기일식'이라 합니다. 달이 상대적으로 큰 태양을 완전히 가릴 수 있는 것은 지구에 훨씬 가깝기 때문입니다. 만일 지구의 공전 궤도와 달의 공전 궤도가 일치한다면 매월 그믐 때마다 일식을 볼 수 있을 것입니다.
그러나 달의 공전 궤도가 지구 공전 궤도에 대해 5°가량 기울어져 있기 때문에, 두 궤도가 교차하는 그믐에만 일식이 일어납니다. 년 1,2회 정도의 일식이 일어나며 일식을 관측할 수 있는 지역은 한정되어 있어 근래에 우리 나라에서 관측할 수 있었던 개기일식은 없었습니다. 한반도에서 관측할 수 있는 개기일식은 2035년 9월 2일의 개기일식입니다. 정확히는 평양에서 원주를 잇는 지역에서만 관측 가능합니다.
또한 달은 지구의 자전 방향으로 시속 3,800km라는 음속의 3배 이상의 빠른 속도로 공전하고 있습니다. 따라서 지구의 자전 속도로 달의 본그림자를 따라 잡는다 하여도 그림자는 시속 2,500km 이상의 속도로 땅위에 검은 선을 긋듯이 지표면을 스치고 지나갑니다. 그래서 태양이 완전히 사라지는 개기일식의 지속 시간은 단지 수분 정도에 불과합니다.
5] 태양의 스펙트럼
뉴턴이 프리즘을 통해 빛의 스펙트럼을 발견한 이후, 천체로부터 오는 빛의 스펙트럼은 그 천체에 대한 많은 정보를 알려 주고 있습니다. 태양 광선을 분광기에 통과시키면 보라색에서 빨간색까지 연속적인 스펙트럼과 함께 여러 개의 검은 선들을 볼 수 있습니다. '프라운호퍼 흡수 스펙트럼'이라 부르는 이 선은 흡수선의 위치에 해당되는 파장의 빛이 태양의 물질에 흡수되기 때문에 만들어지는 것입니다. 이와는 반대로 고온의 기체가 스스로 복사할 때에는 밝은 띠의 '휘선 스펙트럼'이 나타납니다. 스펙트럼을 관측하면 태양뿐만 아니라 멀리 떨어져 있는 별이나 성운까지 직접 가지 않고도 그 천체의 구성 물질을 알 수 있습니다. 뉴턴의 스펙트럼 실험→