‘섭씨 100만도’ 태양 코로나의 비밀 푼다…프로바-3의 임무 [아하! 우주]

[서울신문 나우뉴스]

유럽우주국이 태양 코로나를 연구하기 위해 발사한 프로바-3의 설계도. 관측 위성에서 150m 떨어진 태양 가리개가 일식 조건으로 만들어 태양 주변을 관찰하도록 했다. 출처=유럽우주국

허블 우주 망원경과 제임스 웹 우주 망원경(JWST)은 멀리 떨어진 은하와 별, 외계 행성을 관측해 인류의 지식을 크게 확장했다. 하지만 이런 망원경으로 지구에서 가장 가까운 별인 태양을 관측할 순 없다. 강력한 태양 빛에 이미지 센서와 망원경이 망가지고 말 것이기 때문이다.

미 항공우주국(나사)과 유럽우주국은 태양을 상세히 조사하기 위해 별도의 탐사선들을 발사했다. 여기에는 태양 자체뿐 아니라 주변 환경을 조사하는 것도 포함된다. 지난 5일(현지시간) 우주로 날아간 유럽우주국의 프로바-3(Proba-3)도 그중 하나다.

프로바-3은 두 개의 위성으로 구성되어 있다. 하나는 태양 빛을 차단해 인공 일식을 만드는 가리개이고 다른 하나는 태양 주변의 환경을 관측하는 망원경이다. 이들의 주요 목표는 태양 주변 코로나와 태양에서 방출되는 각종 입자를 연구하는 것이다.

과학자들은 가끔 발생하는 일식을 통해 평소 태양 빛에 가려 볼 수 없는 태양 주변 지역을 관측했다. 그 결과 태양 주위에 섭씨 100만 도에 달하는 초고온 가스인 태양 코로나가 있다는 사실을 확인했다. 태양 표면 온도는 섭씨 6000도 정도인데, 주변에 있는 코로나는 왜 이보다 훨씬 높은지는 아직 밝히지 못한 태양의 미스터리다.

과학자들은 태양 코로나를 상시 관측하기 위해 태양을 가리는 장치인 코로나그래프를 사용한다. 하지만 일부 파장이 지구 대기에 흡수되기 때문에 이미 대기를 통과한 태양 빛을 분석하는 건 한계가 있다.

이런 조건을 고려해 우주 공간에서 햇빛을 가려주는 우주선을 이용해 태양 코로나를 상세히 관측하도록 설계한 위성이 프로바-3이다. 관측 위성과 태양 가리개가 150m 거리를 두고 지구에서 600~6만㎞ 떨어진 타원 궤도를 공전하면서 자료를 수집한다.

한 번 공전 주기 중 인공 일식을 만들어 관측이 가능한 시간은 6시간 정도, 임무 기간 중 총 1000시간 이상 태양 상태를 살피는 것을 목표로 하고 있다.

내년부터 임무를 시작하는 프로바-3이 이제까지 간헐적인 일식이나 코로나그래프를 통한 관측에서 볼 수 없었던 새로운 정보를 제공할 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 그리고 어쩌면 여기에 태양 코로나의 비밀을 풀 결정적인 열쇠가 숨어 있을지 모른다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com