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태양폭발 물리적 메커니즘
  • 등록일2017.11.29
  • 조회수212


최근, 중국과학기술대학 지구·우주과학학원 류루이(刘睿) 교수 연구팀은 태양폭발 활동에서 자속로프(flux rope) 구조가 형성되는 세부 과정을 관측하였으며 자속로프 내부 자기장의 뒤엉킴 분포를 규명하였다. 해당 연구 논문은 "Nature Communications"에 온라인으로 게재되었다.
태양폭발은 태양 코로나 대기에서 발생하는 지속시간이 짧고 규모가 엄청난 에너지 방출 과정이다. 태양폭발에서 방출되는 물질과 에너지는 지구 인근 공간에 도달한 후 지구의 자기권, 전리층, 중고층 대기 등 우주환경을 심각하게 교란시켜 인류사회에 현존하는 모든 기술 시스템에 재난성 영향을 입힐 수 있다. 나선형 자력선으로 구성된 자속로프는 태양폭발 활동의 핵심 구조로서 태양폭발의 물리적 메커니즘을 연구하는 "황금열쇠"이다. 하지만 기존의 관측수단으로는 태양표면-광구(photosphere)의 자기장만 관측 가능하고 자속로프에 대한 연구는 주로 다중분광 원격탐사 이미징 등 간접적 수단에 의존한다. 뿐만 아니라 태양폭발에서 형성된 자속로프가 지구에 도달할 때만 저궤도 위성을 사용하여 "현지"의 자속로프 자기장과 플라스마 구조를 연구할 수밖에 없었다.
연구팀은 자속로프의 두개 공액 "족점"이 태양 표면에서 일으키는 변화를 연구하였다. 공액 "족점"은 태양플레어 띠의 먼 쪽에 위치한 밝은 점으로부터 바깥쪽으로 확장하면서 불규칙적인 밝은 고리로 변화하였고 밝은 고리 내부의 플라스마는 자속로프 자력선을 따라 행성 간 공간으로 방출되었다. 이로 인해 밝은 고리 위쪽 코로나에 어두운 "공동"이 나타났다. 이러한 과정은 자속로프가 태양폭발 과정에서 형성됨을 암시한다. 따라서 자속로프의 축방향 자속과 원주방향 자속의 시간에 따른 변화 측정이 가능해졌다. 나아가 자속로프 내부의 자기장 뒤엉킴 분포 즉, 내부 자기장은 고도로 뒤엉켰고 안쪽에서 바깥쪽으로 뒤엉킴 정도는 감소한다는 것을 밝혀냈다. 상기 결과는 자속로프가 3일 후 지구에 도달하였을 때 저궤도 위성 관측 데이터의 검증을 받았다. 해당 연구 성과는 자속로프 형성의 물리적 메커니즘을 진일보 연구하는데 새로운 아이디어와 경로를 제공하였다.

정보출처 : http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2017-11/28/content_600993.shtml