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"해돋을 녘 태양에 새알만한 흑점이 보였다"

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2019년 05월 20일 13:59 프린트하기

갈릴레오보다 500년 앞서 태양흑점 관찰

흑점과 서리 기록으로 태양활동과 기후변화 상관성 입증 

 

1151년 3월 고려사에 태양 흑점에 대한 기록이 남아있다. 점을 ‘흑자’로 표시했으며, “해에 흑점이 있는데 크기는 계란만 했다”고 적혀 있다. 한국천문연구원 제공

1151년 3월 고려사에 태양 흑점에 대한 기록이 남아있다. 점을 ‘흑자’로 표시했으며, “해에 흑점이 있는데 크기는 계란만 했다”고 적혀 있다. 한국천문연구원 제공

고려 의종 5년이던 1151년 3월 계란만한 크기의 흑점이 태양에서 발견됐다. 고려시대 역사책인 고려사는 흑점을 '흑자(黑子)'로 표현하며 "해에는 흑자가 있는데 크기가 계란만 했다"고 묘사했다. 조선시대 역사책인 조선왕조실록에도 흑점이 등장한다. 조선 선조 37년이던 1604년 9월 "해돋을 녘에 태양 가운데에 크기가 새알만한 흑자(黑子)가 있었다"며 "형체는 세성(歲星)보다 크고 황적색이었으며 동요했다"고 묘사했다. 고려사와 조선왕조실록에는 이런 흑점에 대한 묘사가 약 700번 정도 등장한다. 국내 연구팀이 고려사와 조선왕조실록 속 태양흑점 관찰기록을 통해 태양활동주기가 240년이라는 사실을 알아내 주목을 받고 있다.

 

한국천문연구원은 양홍진 고천문연구센터 선임연구원 연구팀이 고서 속 태양흑점 기록을 통해 태양활동이 240년마다 주기가 있다는 사실을 알아냈다고 20일 밝혔다. 


태양활동은 태양표면에서 일어나는 흑점과 홍염 등을 포함한 여러 현상을 총칭하여 부르는 말이다. 이런 현상이 활발한 시기와 그렇지 않은 시기가 주기적으로 일어나며, 이를 태양활동주기라 한다. 태양 내부의 대규모 대류운동과 자전에 따른 것으로 추정하며 현재까지 알려진 주기는 11년과 60년이다.


태양활동의 직접적인 지표로 여겨지는 흑점은 태양 표면의 한 지점이 주변보다 온도가 낮아 검게 보이는 현상이다. 서양에서는 1611년 갈릴레오 갈릴레이가 처음 관측했다고 알려져 있다. 반면 한국과 중국은 12세기 이전부터 흑점을 관측해 기록으로 남겨왔다. 고려사와 조선왕조실록에서는 흑점을 검은 점, 자두, 계란, 복숭아, 배의 크기로 표현했다. 이는 실제 흑점이 자두나 계란, 복숭가, 배와 크기가 같다는 뜻이 아니라 흑점 크기에 따라 다섯 단계로 나눈 것이다.  이들 크기는 실제로는 흑점 활동의 강도를 나타낸다. 크기가 클수록 강한 흑점 활동을 의미한다.

연구팀은 고려사와 조선왕조실록에서 흑점에 대한 기록 55개를 찾아 태양의 활동주기를 분석했다. 분석의 신뢰도를 높이기 위해 중국 사서에 기록된 흑점 정보도 함께 연구했다. 그 결과 연구팀은 기존 11년과 60년 주기 이외에도 240년의 태양활동주기가 있는 것을 확인했다. 약 1400년 태양흑점활동이 증가했다가 약 1520년까지 감소했다. 이후 약 1650년까지 태양흑점활동이 다시 증가했다.  이후 240년을 주기로 태양흑점 관찰기록이 증가했다가 감소했다.

 

연구팀은 또 역사서에 기록된 기상현상 중 서리 기록을 통해 태양활동과 기후변화 간의 연관성도 발견했다. 태양 흑점활동이 증가한 시기에 한국의 온도가 떨어진 것으로 나타났다. 해당 시기에 서리현상 기록이 많이 발견됐다. 서리는 대기 중의 수증기가 지상의 물체 표면에 얼어붙은 것으로 고려사와 조선왕조실록에 약 700번정도 기록되어 있다.  


양 연구원은 “이번 연구는 한국의 풍부한 역사 기록이 현대과학적 측면에서 매우 신빙성 있으며 중요한 자료로 활용될 수 있음을 보여준다”며 “앞으로도 다양한 고천문 자료를 바탕으로 태양의 장주기 활동을 추가 증명해 나갈 것”이라고 말했다.


이번 연구결과는 국제학술지 ‘기상과 태양 지구 물리저널’ 5월호에 발표됐다.

 

지난 1천 년간 흑점과 서리 기록 분포를 나타냈다. 아래쪽 빨간 점선 막대그래프는 한국의 흑점기록 수, 파란색 막대그래프는 중국의 역대 흑점 기록 수이며  막대그래프에 겹쳐진 곡선그래프는 240년 태양의 주기 활동을 나타낸 것이다. 위쪽의 작은 원은 서리 기록으로 검은색과 흰색 원은 봄과 가을의 서리 관측 날짜를 나타난다. 천문연 제공
지난 1천 년간 흑점과 서리 기록 분포를 나타냈다. 아래쪽 빨간 점선 막대그래프는 한국의 흑점기록 수, 파란색 막대그래프는 중국의 역대 흑점 기록 수이며 막대그래프에 겹쳐진 곡선그래프는 240년 태양의 주기 활동을 나타낸 것이다. 위쪽의 작은 원은 서리 기록으로 검은색과 흰색 원은 봄과 가을의 서리 관측 날짜를 나타난다. 천문연 제공


 

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