강원 화천서도 관측된 오로라, 더 센 태양폭풍의 '준비운동'

태양에서 날아온 물질은 지구 자기장을 일시적으로 교란해 지자기 폭풍을 일으키기도 한다. NASA/Goddard/SDO 제공

지난 주말부터 전 세계 곳곳을 물들인 오로라가 더 강력한 태양 폭풍을 예고하는 '준비 운동'일 수도 있다는 전망이 나왔다. 과학자들은 오로라 현상을 일으킨 태양 활동이 아직 극대기에 다다르지 않았기 때문에 앞으로 더 강력한 태양 폭풍이 지구로 올 가능성이 높을 것으로 예상했다.

국제학술지 네이처와 사이언스는 13일(현지시간) 보도를 통해 지난 10일 밤부터 오로라 현상이 발생한 이유와 후속 태양 폭풍에 대한 과학자들의 예측을 전했다. 과학자들은 올해 말 태양의 활동이 극대기에 다다르며 지구에 영향을 주는 태양 폭풍이 지금보다 더 자주 발생할 가능성이 높다고 예상했다.

오로라는 '태양 폭풍'에 실려 날아온 입자가 지구 자기장 안으로 들어와 대기와 부딪치며 빛을 발하는 현상이다. 태양에서 날아온 산소나 질소 같은 원소가 이온화되며 다양한 색을 낸다. 이번 오로라 현상은 평소에 주로 관측되는 극지방보다 훨씬 낮은 위도에서도 밝게 보이며 전 세계인들의 관심을 모았다. 강원도 화천에서도 오로라가 관측될 정도였다. 오로라가 크고 밝게 빛난 만큼 태양 폭풍의 위력도 강력했다는 뜻이다. 

이번 폭풍의 직접적인 원인은 현재 태양의 적도 아래쪽에 위치한 흑점 군집 '활성 영역 3664'가 출발점이다. 흑점은 강한 자기장 때문에 태양 표면의 대류가 잘 이루어지지 않아 상대적으로 표면 온도가 낮아져 검게 보이는 부분을 말한다. 태양은 약 11년을 주기로 활동성이 강해지거나 약해진다. 태양 활동이 활발할 때 흑점이 많이 생긴다.

흑점에서는 고에너지 플라즈마와 태양 물질을 폭발적으로 방출하는 '코로나 질량 방출(CME)' 같은 현상이 일어난다. 미국국립해양대기청(NOAA) 산하 우주기상예측센터(SWPC)는 활성 영역 3664가 지난 8일경부터 최소 7회 이상 폭발하며 지구를 향해 강한 자기를 띤 플라즈마 덩어리를 연속으로 발사했다고 분석했다.

태양에서 날아온 물질은 지구 자기장(지자기)을 일시적으로 교란해 지자기 폭풍을 일으킨다. 지자기 폭풍이 일어나면 지구의 통신 시설이나 전력망 등이 피해 볼 가능성이 있어 주의가 필요하다. 지난 주말 발생한 지자기 폭풍의 등급은 5단계 중 가장 높은 'G5' 수준이었다. 직전에 G5 등급 지자기 폭풍이 발생한 2003년에는 스웨덴에서 정전이 발생하고 남아프리카공화국에서 변압기가 폭발했다.

뉴질랜드에서는 송전 장비 손상을 방지하기 위해 일시적으로 전국 일부 회로를 차단한 것으로 알려졌다. 지구 궤도에 있는 미국 항공우주국(NASA)의 찬드라-X 우주망원경은 폭풍이 오기 전 데이터 수집을 일시적으로 중단하고 장비를 수납해 태양 방사선으로부터 보호했다. 미국 스페이스X의 통신위성인 스타링크의 광대역 인터넷 연결은 일시적으로 신호 품질이 저하됐다고 보고됐다.

과학자들은 흑점 수 관측을 통해 올해 말 태양 주기가 정점에 달할 것으로 예상했다. 가장 거센 태양 폭풍은 태양 활동이 정점을 찍은 이후 몇 달에서 몇 년 후에 발생한다. 또 태양 주기가 극대기로 향하면서 흑점이 태양 적도에 더 가까이 위치하는 경향이 있어 코로나 질량 방출의 방향이 태양 궤도에 있는 지구를 향할 확률이 높아진다. 앞으로 지구에 영향을 주는 강력한 태양 폭풍이 더 자주 발생할 가능성이 있다는 뜻이다.

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]