태양의 흑점, 무엇인가요?

흑점은 태양의 활동을 나타내는 대표적인 지표입니다.

태양의 흑점

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태양의 흑점은 태양의 표면에서 보이는 어두운 부분입니다.

• 흑점은 태양의 광구에 존재하는 영역으로,
  주변보다 낮은 온도를 지니면서 강한 자기 활동을 보이는 영역입니다.
  흑점은 일반적으로 태양의 중위도에서 생성되며, 태양의 적도 부근으로 이동하면서 점차 소멸됩니다.

 

• 흑점은 태양의 활동을 나타내는 대표적인 지표입니다.
  흑점 수는 약 11년 주기로 증가하고 감소합니다.
  흑점 수가 많을 때는 태양의 활동이 활발하고, 흑점 수가 적을 때는 태양의 활동이 약합니다.

 

• 흑점의 형성은 태양의 자기장과 관련이 있습니다.
  태양의 내부에는 강력한 자기장이 존재합니다.
  이 자기장은 태양의 내부에서 대류를 통해 표면으로 이동합니다. 대류 과정에서 자기장은 꼬이고 엉키면서 한 지점에서 집중적으로 자기장이 강한 부분이 생겨납니다.
  이 부분이 바로 흑점입니다.

 

• 흑점은 태양의 자기장을 통해 태양의 대류가 지체되기 때문에 주변보다 낮은 온도를 지닙니다.
  흑점의 온도는 약 4,500 켈빈으로, 주변의 광구 온도인 약 5,500 켈빈보다 약 1,000 켈빈 낮습니다.

4500K− 273.15 = 4226.85°C

5500K − 273.15 = 5226.85°C

 

• 흑점은 태양의 활동과 관련된 다양한 현상과 관련이 있습니다.
  흑점은 태양의 플레어, 코로나 질량 방출(CME)과 같은 태양활동을 발생시키는 원인이 됩니다.
  플레어는 태양의 표면에서 발생하는 강력한 자기 폭발 현상입니다.
  CME는 태양에서 방출되는 대량의 플라즈마입니다.
  이러한 현상은 지구의 자기권에 영향을 미쳐 지구의 전력망이나 통신망에 장애를 일으킬 수 있습니다.

태양 플레어(solar flare)는 태양 대기에서 발생하는, 수소폭탄 수천만 개에 해당하는 격렬한 폭발이다. 태양플레어는 태양 코로나와 채층에서 발생하며, 플라스마를 수천만 켈빈까지 가열하며, 전자, 양성자 및 무거운 이온을 광속에 가깝게 가속한다. 긴 파장의 라디오 주파수로부터 짧은 파장의 감마선에 이르기까지, 모든 파장의 전자기스펙트럼을 넘나드는 전자기복사를 만들어 낸다. 일반적으로 태양플레어는 자기에너지가 자기 재결합을 통해서 입자의 운동에너지 및 복사에너지로 전환되는 현상으로 생각된다. 대부분의 태양플레어는 밀집된 자기장이 태양 표면으로부터 코로나로 빠져나오는 곳인 태양흑점 주변에서 일어난다. 태양플레어의 에너지는 수 시간 혹은 여러 날에 걸쳐서 형성되지만, 수 분 정도의 짧은 시간에 방출된다.

태양플레어는 1859년 영국의 천문학자 리처드 캐링턴이 처음 관측했다. 항성플레어 역시 여러 다른 별에서 관측되었다.

태양플레어는, 태양의 활동기에는 하루에 몇 번도 일어나기도 하며, 태양의 비활동기에는 주 당 한 번도 일어나지 않기도 한다. 태양 활동은 11년을 주기로 변하며, 이를 태양주기라고 한다. 주기의 최고점에서는 더 많은 수의 태양흑점이 존재하고, 이는 더 많은 태양플레어를 야기한다.

인공위성  히노데 가 G-밴드 영역에서 관측한 태양플레어. 흑점 남쪽에 길게 리본처럼 뻗어 있는 두 줄기 밝은 구조 형태로 보인다.

코로나 질량 방출(Coronal mass ejection, CME)은 대규모의 태양풍 폭발 현상으로, 가벼운 동위원소 플라스마를 포함하며, 자기장이 태양 코로나 위로 올라와서 우주 공간으로 뻗어지게 된다.^[1] 태양 플레어와 같은 다른 형태의 태양 활동과 종종 연관되는데 인과관계는 성립되지 않았다. 대부분의 질량 방출은 흑점 집단과 같은 태양 표면의 활성 구역에서 기인한다. 태양 극대기에는 태양은 하루 3번의 CME를 발생시키고, 태양 극소기에는 5일마다 한 번의 CME를 발생시킨다.^[2]

주로 전자와 양성자를 방출하지만 약간의 헬륨·산소·철 등도 포함되어 있다.

방출된 입자가 지구에 접근하면, 지구의 자기권을 교란하는데, 태양 방면의 자기권은 압축되며, 반대 방면의 자기권은 길게 늘어진다. 자기권이 태양 반대편에서 재결합하면, 엄청난 양의 전기가 발생하며 이 전기는 지구의 상부 대기로 쏟아진다. 이 과정은 강한 오로라를 형성한다. 태양플레어와 함께, 코로나 질량 방출은 전파를 교란하며, 정전을 유발하며, 인공 위성 및 전력송신에 피해를 입힐 수 있다.

오로라

• 흑점은 태양의 활동을 연구하는 데 중요한 역할을 합니다.
  흑점을 통해 태양의 내부 구조와 자기장 구조를 연구할 수 있습니다.
  또한, 흑점을 통해 태양의 활동과 지구의 환경 사이의 관계를 연구할 수 있습니다.

최근에는 인공위성이나 망원경을 통해 흑점을 더욱 자세히 관측할 수 있게 되었습니다.
이러한 관측을 통해 흑점의 구조와 특성에 대한 연구가 더욱 활발히 이루어지고 있습니다.

 

여기에서 신기 한것을 발견 합니다. 지구의 온난화 즉 기후변화가 나타난다는 겁니다.

태양 플레어

 

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코로나 질량 방출

 

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