| 중국과기대 금성 자기권에서 자기장 재결합 현상 첫발견 | ||
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 중국과학기술대학 중국과학원 근지구우주환경 중점실험실의 장티에룽(張鐵龍)교수는 오스트리아 및 미국의 과학자와 공동 연구를 통해 유럽우주국이 발사한 금성탐사선 비너스 익스프레스호가 보내온 자기장 관측수치를 이용해 최초로 금성 유도 자기권에서 자기장 재결합 현상을 발견하였다고 밝혔다. 관련 연구논문은 4월 5일자에 출판된 국제학술지 「사이언스」에 발표되었다. 이 발견은 금성의 대기 진화와 기후변화를 연구하는데 중요한 의의를 지닌다. 태양으로부터 끊임없이 고속으로 방출되는 전하를 띤 고속입자흐름을 태양풍이라 한다. 금성도 지구와 마찬가지로 태양풍의 영향을 받고 있으나 지구와 다른 점이라면 금성에는 자기장이 없어 금성의 대기가 직접 태양풍에 노출되어 있다는 것이다. 금성의 대기는 태양풍과 직접 상호작용하여 금성 전리층을 형성하는 동시에 태양풍은 행성간 자기장과 상호작용하여 금성부근에서 자기권을 유도한다. 이러한 유도된 자기권은 지구의 자기권과 마찬가지로 태양풍을 효과적으로 차단할 수 있다. 과학자들은 연구를 통해 지구, 목성, 토성, 수성과 같이 자기장이 있는 행성은 태양풍의 에너지 일부가 ‘자기장 재결합’을 통해 행성 자기권에 진입하여 지구남북극 상공의 극광현상과 같은 우주날씨변화를 초래한다는 것을 발견하였다. 자기장 재결합은 방향이 상반되는 자력선이 상호 접근하면서 발생하는 새로운 결합현상을 가리키는 것으로, 자기장 에너지를 고속으로 플라즈마 에너지로 변화시키는 물리메커니즘을 유발하고, 우주와 천체 플라즈마 물리의 기본적인 물리과정으로 주목받고 있다. 그동안 금성 자체에는 자기장이 없기 때문에 자기장 재결합현상이 존재할 가능성이 없다는 관점이 주류를 이루었다. 국가자연과학기금의 지원을 받아 중국과기대 지구우주과학학원의 ‘천인계획(千人計劃)’ 장티에룽 교수가 주도하는 행성물리 과제팀은 오스트리아우주연구소 및 미국 캘리포니아대학 LA분교 등 다수의 연구기관과 국제협력을 해왔고, 유럽의 금성탐사선 비너스 익스프레스호에서 전송해온 관측자료를 이용해 처음으로 금성의 유도 자기권에서 자기장 재결합현상을 발견하였다. 과제팀은 또 자기장 재결합은 금성에서 대기 특히 물분자 탈출을 유발하는 중요한 원인이라고 밝혔다. 금성에서 대기의 탈출은 금성의 물부족으로 인해, 대부분이 이산화탄소로 구성된 높은 밀도의 대기를 형성하였으며, 이산화탄소는 온실효과를 일으켜 대기의 높은 온도를 유지한다. 따라서 이 연구성과는 금성 대기의 진화 및 기후변화를 밝히는데 중요한 의의를 지니며 지구기후의 장기적인 진화를 연구하는데 있어서도 참조할만한 의의를 갖는다. 중국과학원 근지구우주환경 중점실험실은 근지구우주환경 프론티어과학연구에 주력해온 연구소로서 근지구우주환경의 각 권층간의 결합과정 및 물질과 에너지 수송메커니즘을 밝히고 세계적인 근지구우주환경연구센터와 고급인재를 양성하는 거점역할을 하고 있다. 이 실험실은 중국 최초의 성층권 풍력측정용 이동식 레이저측정장치를 연구제작하였고, 중국내에서 처음으로 40km 고도의 성층권 대기풍력장 탐사를 실현하여 선진국수준에 도달하였다. 지난 5년간 발표한 SCI논문은 130여편이며, 인용횟수는 1,100회에 달한다. |
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