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태양 코로나 왜 그리 뜨겁나

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2012년 06월 03일 00:00 프린트하기

태양은 뜨겁다. 뜨거운 정도를 말로 표현하기도 어려울 정도로 뜨겁다. 핵융합이 일어나는 중심 부분의 온도는 1600만K에 이르고, 태양표면도 5780K나 된다. 그런데 태양 바깥의 대기나 ‘코로나’는 표면보다 무려 200배나 더 뜨겁다. 고리 모양으로 수염처럼 튀어나오는 코로나가 열을 얻는 방법은 무엇일까. 뜨거운 핵에서 점점 멀어져 태양 표면으로 오면 온도가 낮아진다. 그러니 표면의 열이 코로나로 전달될 리는 없다. 이는 ‘열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다’는 열역학 제2법칙에 어긋나기 때문이다. 이에 과학자들은 오랫동안 코로나로 다시 가열되는 이유를 밝히려 했다. 하지만 아직까지도 크게 두 가지 가설만 나왔을 뿐 답을 얻지 못했다. 코로나가 왜 뜨거워지는지 설명하는 데는 크게 ‘파동 가열’과 ‘자기 재결합’ 두 가지가 있다. 파동 가열은 특정한 파(wave)가 태양 내부에 있는 열을 코로나 등에 전달한다는 이론이다. 자기 재결합은 태양 자기장이 태양 코로나 속에서 전류를 유도하고, 전류가 갑작스럽게 사라진 뒤 전기 에너지가 코로나의 열 등으로 바뀐다는 설명이다. 하지만 양쪽 모두 뚜렷한 증거를 찾지 못했다. 최근 몇 년 사이에는 개기일식 때 촬영한 코로나의 사진으로 수수께끼를 풀 수 있다는 주장도 나왔다. 하지만 여기에도 이렇다할 근거는 없었다. 사이언스는 1일자 저널에 ‘우주의 수수께끼’ 코너 중 하나로 코로나를 실으며 “태양 표면을 3차원으로 시뮬레이션하는 등 최근에 등장한 기술은 믿을 만한 발전을 가져오고 있다”며 “이런 기술은 실험실에서 코로나와 채층 등을 만들고 살펴볼 수 있어 앞으로는 무엇이 코로나를 그렇게 뜨겁게 만드는지 알아낼 수 있을 것”이라고 전망했다.

박태진 기자 tmt1984@donga.com

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