+ 태양 아닌 다른 별서 초거대 괴물 흑점 발견 / 화성의 두 얼굴

 

 

 

태양 아닌 다른 별서 초거대 괴물 흑점 발견

 

입력: 2015.05.16 10:11

 

 

 

 

태양에는 주변 부위보다 온도가 낮아서 검게 보이는 부분인 흑점이 존재한다. 태양 흑점은 태양면 폭발 현상인 플레어(solar flare)와 밀접한 연관이 있으므로 과학 연구는 물론 우주 기상 예보를 위해서 항상 관측되고 있다. 때때로 강력한 태양 플레어가 관측되면 지구에서는 통신 장애와 더불어 아름다운 오로라를 볼 수 있다.

 

과학자들은 이런 현상이 태양만의 전유물은 아니라고 생각하고 있다. 태양은 우주에 매우 흔한 별 가운데 하나이다. 비록 직접 관측하기는 아직 어렵지만, 과학자들은 다른 별의 표면에도 흑점이 있고 태양 플레어나 그보다 더 격렬한 현상인 코로나 물질 방출(CME, coronal mass ejection)이 발생한다고 생각하고 있다. 실제로 이를 뒷받침하는 증거들도 많다.

 

그런데 최근 일본의 과학자들이 다른 별에서 괴물 같은 크기의 흑점과 플레어를 발견했다고 한다. 일본의 교토대, 효고대, 나고야대, 그리고 일본국립천문대(NAOJ)의 과학자들은 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경 데이터를 이용해서 태양의 10-10,000배 정도 강력한 플레어를 발산하는 태양과 비슷한 별을 50개 정도 찾아냈다.

 

이 별들 가운데 거의 절반 정도는 태양처럼 동반성 없이 외로이 혼자 있는 별들이었다. 그리고 이 별들 가운데 일부는 하루에서 수십일 주기로 밝기가 크게 변했다. 이것이 의미하는 바는 별의 밝기가 변하는 것이 동반성이 가려서가 아니라 표면의 밝기 자체가 변하기 때문이라는 것이다.

 

밝기가 변하는 변광성은 우주에 드물지 않지만, 태양 같은 별이 가리는 동반성도 없이 밝기가 주기적으로 변하는 것은 흔치 않은 일이다. 이 별이 가진 강력한 플레어 현상을 고려할 때 가장 가능성 있는 설명은 이 별 표면에 거대한 흑점이 존재하며, 여기서 초대형 항성 플레어가 발생한다는 것이다.

 

이를 검증하기 위해 연구팀은 태양 흑점 관측에 사용하는 파장대인 Ca II(칼슘 이온) 854.2nm를 사용해서 연구 대상인 별을 관측했다. 그 분석 결과는 실제로 이 별에 거대 흑점과 이로 인한 슈퍼플레어가 발생한다는 것이다.

 

이런 대형 흑점이 발생하는 이유는 아직 모르지만, 일단 흑점에 의한 것이라면 이를 통해서 과학자들은 이 별의 자전 속도 등의 정보를 얻을 수 있다. 앞으로 더 정확한 관측을 위해서 연구팀은 후속 연구를 준비 중이다.

 

한 가지 다행한 일이라면 태양에서는 이런 초대형 흑점과 플레어가 생기지 않는다는 것이다. 만약 이런 대형 흑점이 생긴다면 지구 기후에도 큰 영향이 있을 뿐 아니라 강력한 태양폭풍으로 인해 지구에 큰 충격을 줄 수 있다. 다행스럽게도 우리의 태양은 비교적 안정적인 별이다. 그리고 그 덕분에 인간을 포함한 많은 생명체가 지구에 번성할 수 있는 것이다.

 

사진=거대한 흑점을 가진 별의 개념도. 아래는 Ca II 파장대에서 본 것. 출처: 교토대

 

나우뉴스 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20150516601001&section=&type=daily&page=

 

 

 

[아하! 우주] 달라도 너무 다른 화성의 두 얼굴

 

입력: 2015.05.16 10:21

 

 

 

▲ 1. 화성의 남·북반구는 달라도 너무 다르다. 북반구는 저지대로 밋밋하지만, 남반구는 화산작용으로 고원지대가

펼쳐져 있다 (붉고 노란 지역). 화성 남극을 강타한 ‘대충돌’이 그 원인일 것으로 보인다.   MOLA 과학팀

 

 

-지름 3,200km 천체가 화성 남극을 강타했다

 

화성 정착촌 건설과 2030년까지 화성에 인류 진출 등, 연일 이슈가 되며 인류의 제2 고향으로 떠오르고 있는 화성이란 과연 어떤 행성일까?

 

화성의 커다란 특징 중 하나는 남반구와 북반구가 달라도 너무 다르다는 점이다. 북반구는 저지대로 밋밋하지만, 남반구는 화산작용으로 산악지대가 광대하게 펼쳐져 있다.

 

화성의 남·북반구가 크게 다른 데는 그만한 사연이 있다. 과학자들은 하나의 행성에서 남·북반구가 이처럼 다른 것은 태양계를 뒤집어봐도 찾아보기 어려운 사례라고 밝힌다. 무엇이 화성의 남·북반구를 이처럼 다르게 주물러놓았단 말인가?

 

 

▲ 대충돌은 그 후 30억 년에 걸친 화산시대의 막을 열었다. 특히 화성 적도 부근에서 솟아오른

엄청난 양의 맨틀 물질이 남극을 향해 흘러넘쳐 남반구 전역을 뒤덮기에 이르렀다. ESA

 

화성의 북반구는 화산이 없으며, 전반적으로 밋밋한 저지대가 형성되어 있는 반면, 남반구는 전 지역에 걸친 수많은 화산으로 인해 산악지대로 되어 있다.

 

이러한 화성의 양분된 특성의 기원에 대해서 여러 이론과 추측들은 있었지만 정론은 없었다. 그런데 최근 스위스연방공과대학의 지질학자 조바니 레오네 교수 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 태양계 초기에 커다란 천체가 화성의 남극에 충돌함으로써 이러한 특성을 만들어냈다는 결론을 내렸다.

 

마그마 바다를 형성한 에너지를 계산해볼 때 화성 남극을 강타한 천체는 적어도 지름은 화성의 2분의 1로 달보다 약간 작고, 질량은 10분의 1이 되는 것으로 드러났다. '대충돌'은 거대한 에너지를 분출시켜 마그마 대양을 형성해냈고, 남반구 전역에 걸쳐 확정되어 지금과 같은 산악지대로 된 화성의 남반구를 형성했다.

 

컴퓨터 시뮬레이션에 따르면, 철을 많이 포함한 충돌 천체의 크기는 적어도 지름이 3200km는 넘는 것으로, 초속 5km의 속도로 화성을 들이받았다고 연구자들은 밝힌다. 충돌 시기는 화성이 형성된 지 4백만 년에서 1500만 년 사이의 기간으로 추정되고 있다.

 

당시 화성의 지각은 대단히 얇아 마치 아이스크림을 둘러싼 초콜릿 껍질 같았을 거라고 연구자들은 말한다. 그리고 그 얇은 껍질 아래는 액체 상태의 맨틀 물질이 채워져 있었을 것이라고 연구자들은 생각하고 있다.

 

대충돌이 일어났을 때 당연히 화성은 그만큼 덩치가 커졌다. 특히 철분이 많이 보태진 셈이다. 화성이 붉게 보이는 이유는 이 철분들이 산화한 까닭이다.

 

대충돌은 그 후 30억 년에 걸친 화산시대의 막을 열었다. 특히 화성 적도 부근에서 솟아오른 엄청난 양의 맨틀 물질이 남극을 향해 흘러넘쳐 남반구 전역을 뒤덮기에 이른 것이다.

 

이러한 화성의 지질활동은 대개 30억 년 동안 계속되다가 마침내 멈추었다. 그 후로 붉은 행성 화성은 어떤 화산활동도 없었고 자기장도 존재하지 않았다. 이것은 관측과 측정으로 검증된 사안이다.

 

이 연구결과에 반대되는 이전의 이론은 화성 북반구에 거대한 충돌이 있었거나, 자잘한 많은 충돌이 있었을 거라는 가설이다.

 

어쨌든 인류가 화성에 정착촌을 건설하려면 밋밋한 저지대인 북반구가 유리할는지, 아니면 화산작용으로 산악지대가 광대하게 펼쳐져 있는 남반구가 유리할는지, 면밀한 연구와 검토가 뒤따라야 할 것으로 보인다.

 

나우뉴스 이광식 통신원 joand999@naver.com

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20150516601002&section=&type=daily&page=