달에 ‘코로나그래프’를 부탁한다?…태양의 비밀 풀 기발한 프로젝트 가동! [와우! 과학]

[서울신문 나우뉴스]

2023년 개기일식 때 관측한 태양 코로나. Credit: Miloslav Druckmuller, Shadia Habbal, Pavel Starha

“일식은 과학자들에게 ‘로또’와 같다.”

2023년 개기일식 당시 수많은 인파가 태양을 가리는 달의 장엄한 모습에 탄성을 질렀지만, 과학자들은 숨 막히는 순간 속에서 우주 최대 미스터리 가운데 하나인 태양 코로나의 비밀을 파헤칠 절호의 기회를 엿봤다.

섭씨 100만도에 달하는 초고온 플라스마 덩어리, 바로 태양의 코로나다. 태양 표면 온도가 섭씨 6000도에 불과한데, 왜 코로나는 이토록 뜨거운 걸까? 과학계의 오랜 난제이자 태양 활동과 지구 우주 환경에 지대한 영향을 미치는 태양풍의 근원인 코로나의 비밀을 풀고자 전 세계 과학자들이 머리를 맞대고 있다.

인공 일식의 한계를 넘어…달이 나선다!

지금까지 과학자들은 코로나그래프라는 특수 장치를 이용해 인공 일식을 만들어 코로나를 관측해왔다. 지상에서는 대기의 방해로 선명한 관측이 어려웠고 유럽우주국(ESA)이 발사한 프로바-3(PROBA-3) 위성처럼 우주에서 인공 일식을 시도하기도 했다. 프로바-3는 햇빛 가리개 역할을 하는 우주선이 150m 앞에서 태양을 가리면 그 뒤 망원경이 코로나를 관측하는 방식이다. 하지만 이 역시 정교한 제어가 필요하고 관측 범위에 한계가 있었다.

영국 여러 대학 과학자들이 파격적인 아이디어를 들고 나왔다. “왜 굳이 인공 햇빛 가리개를 만들어? 거대한 달이 있는데!” 이들은 달 자체를 태양 빛을 가리는 ‘코로나그래프’로 활용하자는 MESOM(Moon-Enabled Sun Occultation Mission) 프로젝트를 제안했다.

달의 그림자 속에서 태양의 심장부를 들여다본다!

MESOM 프로젝트의 핵심은 이렇다. 특별한 궤도를 공전하는 미니 우주 망원경이 달과 적절한 거리를 유지하며, 29.6일마다 한 번씩 달이 태양을 가리도록 유도하는 것이다. 매달 개기일식이 일어나는 것과 같은 효과를 낸다. 목표는 태양 표면에 가장 가까운 내부 코로나를 그 어느 때보다 상세하게 관측하는 것이다.

이 망원경은 태양 지름의 1.02배까지 관측 범위를 좁힐 수 있다. 반지름으로 따지면 71만㎞까지 들여다볼 수 있는데, 이는 프로바-3의 관측 범위(반지름 76만 5000㎞)보다 약 5만 6000㎞ 더 안쪽을 들여다볼 수 있다는 의미다. 연구팀은 MESOM이 80회에 달하는 개기일식과 맞먹는 관측 시간을 제공할 것으로 기대한다.

달의 손짓으로 태양의 비밀이 풀릴까?

그간 인류는 태양 코로나의 높은 온도의 원인을 밝히기 위해 큰 노력을 기울여왔다. MESOM 프로젝트가 현실이 된다면 태양 코로나 연구에 혁명적인 전환점을 가져올 수 있다. 달의 그림자 아래에서 태양의 심장부에 더 가까이 다가갈 수 있다면 태양의 큰 미스터리 가운데 하나가 풀릴 날도 머지않아 보인다.

이 기발한 아이디어가 인류의 오랜 궁금증을 해소할 열쇠가 될 수 있을까? 달에게 부탁한 ‘인공 일식’이 태양 연구의 새 지평을 열지 전 세계 과학계의 이목이 쏠리고 있다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com